DE102012209452A1 - Verfahren in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem Antriebsmotor - Google Patents

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Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem Antriebsmotor wird unter Einsparung eines zumindest für den ersten Start des Antriebsmotors bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs vorgesehenen manuell zu betätigenden Bedienelements (z. B. Zündschlüssel oder Motor-Start/Stopp-Schalter) mittels eines vom Fahrer manuell zu betätigendes Kombinationsbedienelements die Fahrbreitschaft zumindest in Form des Starts des Antriebsmotors (z. B. Starten eines Verbrennungsmotors und/oder Starten der Hochvoltsystems eines Elektromotors) und vorzugsweise auch in Form der Herstellung des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern hergestellt, wenn mindestens ein vom Fahrer durch Betätigung des Kombinationsbedienelements manuell veranlasster Befehl zum Einlegen eines Ganges vorliegt.

Description

  • Die Erfindung stellt ein neuartiges intuitives Bedienkonzept zur Herstellung einer Fahrbereitschaft dar.
  • Die Erfindung geht von üblichen Kraftfahrzeugen aus, die mittels eines Zündschalters, der beispielsweise über einen Zündschlüssel oder einen Motor-Start/Stopp-Taster zu betätigen ist, in Betrieb genommen werden, wobei insbesondere zunächst ein Antriebsmotor, meist in Form eines Verbrennungsmotors, gestartet wird. Anschließend muss zur weiteren Herstellung einer Fahrbereitschaft ein Gang eingelegt und eine Kupplung zur Herstellung des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern geschlossen werden. Dies kann manuell mittels Handschaltgetrieben oder automatisch durch elektronisch gesteuerte Automatikgetriebe erfolgen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die Herstellung einer Fahrbereitschaft zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem Antriebsmotor wird unter Einsparung eines zumindest für den ersten Start des Antriebsmotors bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs vorgesehenen manuell zu betätigenden Bedienelements (z. B. Zündschlüssel oder Motor-Start/Stopp-Schalter) mittels eines vom Fahrer manuell zu betätigendes Kombinationsbedienelements die Fahrbreitschaft zumindest in Form des Starts des Antriebsmotors (z. B. Starten eines Verbrennungsmotors und/oder Starten der Hochvoltsystems eines Elektromotors) und vorzugsweise auch in Form der Herstellung des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern hergestellt, wenn mindestens ein vom Fahrer durch Betätigung des Kombinationsbedienelements manuell veranlasster Befehl zum Einlegen eines Ganges vorliegt.
  • Der Erfindung liegen folgende Überlegungen, Erkenntnisse und Ideen zugrunde:
    Moderne Fahrzeuge mit zunehmender Anzahl an elektrischen und elektronischen Komfortausstattungen werden nicht mehr wie früher nur in zwei Benutzungsmodi – nämlich Parken oder Fahren – eingesetzt. Vielmehr befinden sich Fahrzeugbenutzer zunehmend mehr in ihrem Fahrzeug als „Wohnraum” mit einem Angebot an computergestützten Funktionen, die ohne Fahrbereitschaft benutzt werden können. Daher geht die Erfindung vorzugsweise von drei Benutzungsmodi aus – nämlich „Parken” oder „Wohnen” oder „Fahren”.
  • Dabei tritt der konkrete Wunsch zum Starten des Antriebsmotors eher in den Hintergrund. Vielmehr denkt ein moderner Fahrzeugnutzer in Park-, Wohn- oder Fahrfunktionen. Es sind grundsätzlich auch genügend Sensoren in heutigen Fahrzeugen vorhanden, aus denen das Fahrzeug den Wunsch des Fahrzeugnutzers zu einer Fahrfunktion selbst erkennen kann. Es reicht also aus, dass das Fahrzeug erkennt, dass der Fahrer nun eine Fahrfunktion wünscht. Das Fahrzeug leitet daraufhin selbst die erforderlichen Maßnahmen dazu ein. Die früher anerzogene Funktion, erst einmal den Antriebsmotor zu starten, wird durch die Erfindung obsolet. Der Fahrer wird entlastet.
  • Verfahrensschritte zum automatischen Stoppen und Wieder-Starten eines Antriebsmotors nach einem ersten Start bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges sind erfindungsgemäß nach hergestellter Fahrbereitschaft weiterhin möglich, aber untergeordnet. Die Erfindung betrifft lediglich den Erststart eines Antriebsmotors, insbesondere ausgehend von einem Status „Wohnen”.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele zur näheren Erläuterung der Erfindung dargestellt. Es zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung der Fahrzeugbetriebsmodi und die Herstellung einer Fahrbereitschaft durch ein Fahrstufenbedienelement,
  • 2 eine schematische Darstellung von Zustandsübergängen bei einem Fahrzeug mit Fahrstufenbedienelement
  • 3 eine schematische Darstellung der Fahrzeugbetriebsmodi und die Herstellung einer Fahrbereitschaft durch ein Gangwahlbedienelement und
  • 4 eine schematische Darstellung von Zustandsübergängen bei einem Fahrzeug mit Gangwahlbedienelement.
  • In 1 und 3 sind schematisch drei definierte Benutzungsmodi eines Kraftfahrzeuges, nämlich Parken 0, Wohnen 1 und Fahren 2 als Funktionsblöcke dargestellt. Im Funktionsblock Parken 0 ist das Fahrzeug abgestellt und abgeschlossen. Der Fahrer befindet sich außerhalb des Fahrzeuges. Nähert sich der Fahrer mit einem einen Identifikationscode sendenden Funkschlüssel (oder Transponder) ST an das Fahrzeug heran und entriegelt das Fahrzeug oder öffnet die Türe, geht der Benutzungsmodus Parken 0 in den Benutzungsmodus Wohnen 1 über. Im Funktionsblock Wohnen 1 kann der Fahrer Komfortfunktionen, wie z. B. Beleuchtung, Standheizung, Navigationssystem, Freisprechanlage oder fahrzeugcomputergestützte Funktionen, benutzen. Dabei ist eine Fahrbereitschaft des Fahrzeuges (noch) nicht erforderlich. Die Erfindung greift beim Übergang vom Benutzermodus Wohnen 1 in den Benutzungsmodus Fahren 2 bzw. zur Herstellung der Fahrbereitschaft F ein. Der Fahrer möchte nun sein Fahrzeug als Fortbewegungsmittel nutzen. Insbesondere das Einlegen eines Ganges oder einer Fahrstufe sind Hinweise auf diesen Fahrerwunsch, wodurch der gewünschte Benutzermodus Fahren 2 erkannt und damit die Fahrbereitschaft F automatisch aktiviert werden kann. Einen konkreten Erststartbefehl zum Starten des Antriebsmotors ist nicht erforderlich. Daher entfällt erfindungsgemäß das hierfür bisher vorgesehen Bedienelement für das manuelle Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors (z. B. Zündschlüssel oder Motor-Start/Stopp-Schalter).
  • Mittels einer elektronischen Steuereinheit SG und mittels eines vom Fahrer manuell zu betätigendes Kombinationsbedienelements, in 1 der Fahrstufenbedienelement W und in 3 das Gangwahlbedienelement G, wird die Fahrbreitschaft 2, zumindest in Form des automatischen Einschaltens des Antriebsmotors (z. B. Starten eines Verbrennungsmotors und/oder Starten der Hochvoltsystems eines Elektromotors) hergestellt.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird die Fahrbereitschaft F hergestellt, wenn vom Fahrer das Fahrstufenbedienelement W zum Einlegen eines Ganges in die Fahrstufe R (Rückwärtsfahren) oder D (Vorwärtsfahren) bewegt wird. Als Einlegen eines Ganges wird im weitesten Sinne jede Übersetzung zwischen Antriebsmotor und Antriebsrädern verstanden. Somit kann ein Fahrstufenbedienelement W beispielsweise der Positionswählhebel eines Automatikgetriebes mit einem Verbrennungsmotor als Antriebsmotor oder auch ein Fahrstufenschalter eines Elektroantriebes sein. Die Gänge bzw. die Übersetzungen selbst werden auf den Befehl zum Einlegen eines Ganges hin in diesem Ausführungsbeispiel automatisch eingestellt.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird die Fahrbereitschaft F hergestellt, wenn vom Fahrer das Gangwahlbedienelement G, insbesondere der Ganghebel eines Handschaltgetriebes, zum Einlegen eines Ganges – hier 1, 2, ...n oder Rückwärtsgang R – bewegt wird. Bei Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetrieben sind mehrere Alternativen möglich. Beispielsweise kann die Fahrbereitschaft F hergestellt werden, wenn aus einer Neutralstellung N ein Gang eingelegt wird. Oder war bei abgestelltem Kraftfahrzeug bereits ein Gang eingelegt, kann die Fahrbereitschaft F hergestellt werden, wenn der Gang ausgelegt und erneut ein Gang eingelegt wird. Gleichzeitig wird bei Handschaltgetrieben mit manuellen Kupplungen die Fahrbereitschaft F vorzugsweise in Form eines automatischen Einschaltens des Antriebs nur dann hergestellt, wenn die Kupplung getreten ist, also der Kraftschluss unterbrochen ist. Bei Handschaltgetrieben mit automatischer Kupplung kann die Fahrbereitschaft F – wie auch beim Ausführungsbeispiel nach 1 – vorzugsweise sowohl in Form des automatischen Einschaltens des Antriebsmotors als auch in Form der automatischen Herstellung des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern hergestellt werden.
  • In den 2 und 4 werden die Übergänge von Benutzungsmodus Wohnen 1 in den Benutzermodus Fahren 2 bzw. bei der Herstellung der Fahrbereitschaft F in Form eines Zustandsübergangsdiagramms jeweils für die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 und 3 dargestellt.
  • In allen Ausführungsbeispielen wird vorzugsweise die Fahrbereitschaft F bei Anwählen einer Fahrposition D, R und/oder eines Ganges 1, 2, ...n, R nur dann hergestellt, wenn während einer Vorbereitungsphase 4 zur Herstellung der Fahrbereitschaft F eine Fahrzeug-Feststellfunktion B aktiv ist; d. h. wenn z. B. die hydraulischen Rad-Bremsen oder eine elektromechanische Feststellbremse durch Betätigung des Bremspedals oder durch Betätigung einer Feststellbremstaste angezogen sind, um ein unkontrolliertes Losfahren zu verhindern.
  • Im Folgenden werden anhand der 2 und 4 mögliche Alternativen zum Beenden der Fahrbereitschaft F dargestellt.
  • In 2, die sich auf das Ausführungsbeispiel gemäß 1 bezieht, wird vom Vorhandensein eines Fahrstufenbedienelements W und von einer Fahrbereitschaft F ausgegangen, bei der sowohl ein Antriebsmotor automatisch eingeschaltet wird also auch der Kraftschluss automatisch hergestellt wird:
    Mittels der elektronischen Steuereinheit SG wird ausgehend von der hergestellten Fahrbereitschaft F bei Anwählen der Neutralposition N des Fahrstufenbedienelements W die Fahrbereitschaft F ausgeschaltet (d. h. Übergang zu Zustand 1 bzw. Wohnen 1), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v unterhalb einer ersten definierten Schwelle S1 ist, insbesondere wenn das Fahrzeug steht. Solange die Fahrzeuggeschwindigkeit v oberhalb der oder einer zweiten definierten Schwelle S2 (die gleich S1 sein kann) ist, geht bei Anwählen der Neutralposition N die Fahrbereitschaft F vorzugsweise zunächst in einen Zwischenzustand 3 über, bei dem z. B. bei noch laufendem Antriebsmotor nur der Kraftschluss unterbrochen wird, der Antriebsmotor aber noch an bleibt. Ausgehend vom Zwischenzustand 3 wird die Fahrbereitschaft F – also hier das Wiederherstellen des Kraftschlusses – nur durch erneutes Anwählen einer Fahrposition D, R (also ohne Bremsbetätigung bzw. ohne Aktivierung einer Fahrzeug-Feststellfunktion B) wieder hergestellt.
  • Ausgehend von der Fahrbereitschaft F wird bei Anwählen der Parkposition P die Fahrbereitschaft F nur dann ausgeschaltet (d. h. Antriebsmotor aus und Kraftschluss auf), wenn entweder die Fahrzeuggeschwindigkeit v unterhalb der oder einer dritten definierten Schwelle S3 (die auch gleich S1 und/oder S2 sein kann) ist und/oder die Parkposition P länger als ein vorgegebenes Zeitfenster t1 angewählt bleibt (Not-Aus-Funktion). Anderenfalls wird die Parkposition als Fehlbedienung ignoriert.
  • Im Unterschied zu 2 wird in 4 von einem Kraftfahrzeug mit Handschaltgetriebe und manuell zu betätigender Kupplung ausgegangen. Hierbei besteht die Herstellung der Fahrbereitschaft F lediglich im automatischen Einschalten des Antriebsmotors. Der Kraftschluss muss manuell durch Loslassen des Kupplungspedals (Schließen des Kupplungsschalters K, siehe 3) geschlossen werden. Bei derartigen Handschaltgetrieben ist entweder keine Parkposition P vorhanden oder es müsste für die oben beschriebenen Funktionen im Zusammenhang mit einer Parkposition P eine derartige neu vorgesehen werden. Im Ausführungsbeispiel nach den 2 und 4 wird davon ausgegangen, dass keine Parkposition P vorgesehen ist. Demnach gelten oben genannte Funktionen nur im Zusammenhang mit einer Neutralposition N – hier also bei nicht eigelegtem Gang.
  • Hierbei ergibt sich die Notwendigkeit einer besonderen Ausschaltbedingung zum Übergang der Fahrbereitschaft F in den Zustand 1 (hier „Wohnen”), der durch Ausschalten des Antriebsmotors durchzuführen ist. Vorzugsweise kann ausgehend vom Vorliegen der Fahrbereitschaft F bei einem Übergang von einem eingelegten Gang in die Neutralposition N bzw. in den Leerlaufbetrieb ein Zwischenzustand 3 erfolgen, bei dem der Antriebsmotor ausgeschaltet wird, aber bei erneutem Einlegen eines Ganges 1, 2, ...n, R (ohne Aktivierung einer Feststellfunktion) wieder eingeschaltet wird. Somit geht der Zwischenzustand 3, insbesondere wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v größer als eine Schwelle S ist, wieder in die Fahrbereitschaft F über. Kommt jedoch das Kraftfahrzeug zum Stillstand und v unterschreitet somit die Schwelle S, könnte ein Wiederstart des Antriebsmotors gemäß üblicher Motor-Stop-Start Funktionen erfolgen. Es könnte also ein bloßes Betätigen des Kupplungspedals zum Neustart des Antriebsmotors und somit zum Wiederherstellen der Fahrbereitschaft F führen.
  • Zum Ausschalten der Fahrbereitschaft F nach der Erfindung, also zum Übergang in den Zustand 1, nach dem die Erfindung wieder im Sinne eines Neustarts greifen soll, sind mehrere Bedingungen denkbar. Erfindungsgemäß müssen grundsätzlich Bedingungen erfasst werden, womit ein klarer Abstellwunsch des Fahrers erkennbar sind.
  • Hierzu kann beispielsweise vorgesehen werden, dass die Fahrbereitschaft F ausgeschaltet wird und der Zustand 1 wieder hergestellt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v kleiner als eine vorgegebene Schwelle S ist – insbesondere das Fahrzeug steht – und dass die Neutralposition N länger als eine vorgegebenen Zeit t2 beibehalten wird. Da bei Handschaltgetrieben zum Abstellen des Fahrzeuges mangels einer Parkposition zum Verhindern des Wegrollens üblicherweise ein Gang eingelegt wird, der erfindungsgemäß jedoch der Befehl zum Herstellen der Fahrbereitschaft F ist, ist die Definition einer neuen Abstellvorschrift zum Verhindern eines ungewollten Herstellens der Fahrbereitschaft F erforderlich. Beispielsweise könnte der Gang ohne Betätigung der Kupplung oder der Bremse eingelegt werden, beispielsweise könnten nur bestimmte Gänge zur Herstellung der Fahrbereitschaft F und andere Gänge zum Verhindern des Wegrollens definiert werden. Auch könnte die Herstellung einer Fahrbereitschaft F verhindert werden, wenn ein definierter Schalter, der sich nicht auf dem Kombinationsbedienelement befindet (z. B. eigens dafür vorgesehener Parkschalter), betätigt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern ermöglicht weitere Alternativen durch entsprechende andere Kombinationen von den genannten vorteilhaften Einzelmerkmalen.

Claims (6)

  1. Verfahren in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem Antriebsmotor, bei dem unter Einsparung eines primär für das manuelle Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors vorgesehenen Bedienelements mittels einer elektronischen Steuereinheit und mittels eines vom Fahrer manuell zu betätigendes Kombinationsbedienelements (G; W) die Fahrbreitschaft (F) zumindest in Form des automatischen Einschaltens des Antriebsmotors hergestellt wird, wenn mindestens ein vom Fahrer durch Betätigung des Kombinationsbedienelements manuell veranlasster Befehl zum Einlegen eines Ganges (1, 2, ...n, R; D, R) vorliegt.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbreitschaft (F) sowohl in Form des automatischen Einschaltens des Antriebsmotors als auch in Form der automatischen Herstellung des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und den Antriebsrädern hergestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrstufenbedienelement (W) oder ein Gangwahlbedienelement (G) im Kraftfahrzeug als Kombinationsbedienelement verwendet wird und dass die Fahrbereitschaft (F) bei Anwählen einer Fahrposition (D, R) mittels des Fahrstufenbedienelements (W) oder eines Ganges (1, 2, ...n, R) mittels des Gangwahlbedienelements (G) hergestellt wird.
  4. Verfahren nach dem vorangegangenen Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der elektronischen Steuereinheit (SG) die Fahrbereitschaft (F) bei Anwählen einer Fahrposition (D, R) und/oder eines Ganges nur dann hergestellt wird, wenn während einer Vorbereitungsphase (4) zur Herstellung der Fahrbereitschaft (F) eine Fahrzeug-Feststellfunktion (B) aktiv ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der elektronischen Steuereinheit (SG) ausgehend von der hergestellten Fahrbereitschaft (2) bei Anwählen einer Neutralposition (N) oder einer Parkposition (P) des Fahrstufenbedienelements (W) oder des Gangwahlbedienelements (G) die Fahrbereitschaft (F) ausgeschaltet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (v) unterhalb einer definierten Schwelle (S; S1) und/oder die Neutralposition (N) oder die Parkposition (P) länger als ein vorgegebenes Zeitfenster (t1, t2) angewählt bleiben.
  6. Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Patentansprüche mit mindestens einem Antriebsmotor und mit einem elektronischen Steuergerät (SG), wobei unter Einsparung eines ausschließlich für das Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors vorgesehenen manuell zu betätigenden Bedienelements ein vom Fahrer manuell zu betätigendes Kombinationsbedienelement (W; G) zur Auslösung eines Befehls zum Einlegen eines Ganges vorgesehen ist, durch das bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs die Fahrbreitschaft (F) zumindest in Form eines ersten Einschaltens des Antriebsmotors herstellbar ist.
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