DE10333603B4 - Vorrichtung mit einer Einheit zur Betätigung einer Stopp-/Anlasseinheit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Einheit (10) zur Betätigung einer Stopp-/Anlasseinheit (11), insbesondere einer Brennkraftmaschine (12) eines Kraftfahrzeugs (13), sowie mit zumindest einem Sensor (14) zur Erfassung zumindest einer Kenngröße (α, ω), abhängig von der die Einheit (10) die Stopp-/Anlasseinheit (11) im Betrieb betätigt. Es wird vorgeschlagen, dass der Sensor (14) zur Erfassung zumindest einer von einer Lenkradstellung des Kraftfahrzeugs (13) abhängigen Kenngröße (α, ω) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Einheit zur Betätigung einer Stopp-/Anlasseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Automatische Stopp-/Anlasseinheiten werden insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um durch ein Ausschalten einer Brennkraftmaschine während Ampelphasen oder in Staus Energie einzusparen. Sind allerdings Ausschaltphasen zu kurz, so wird durch einen Energieaufwand beim Brennkraftmaschinenstart die Energieeinsparung überkompensiert. Daher ist es besonders wichtig, eine Fahrsituation zu erkennen und die Funktionsweise der automatischen Stopp-/Anlasseinheit an die Fahrsituation anzupassen.
  • Aus der DE 101 61 343 A1 ist eine Vorrichtung mit einer Steuereinheit zur Betätigung einer automatischen Stopp-/Anlasseinheit für eine Brennkraftmaschine mit einem Getriebe bekannt. Die automatische Stopp-/Anlasseinheit umfasst einen Anlasser zum Anlassen der Brennkraftmaschine und eine Unterbrechungseinheit zur Unterbrechung einer Brennstoffzufuhr. Die Vorrichtung umfasst mehrere Sensoren zur Erfassung von Kenngrößen, abhängig von denen die Stopp-/Anlasseinheit im Betrieb betätigt wird.
  • Die Brennkraftmaschine wird automatisch gestoppt, wenn eine automatische Stoppbedingung erfüllt ist, während die Brennkraftmaschine läuft, und wird automatisch angelassen, wenn eine automatische Anlassbedingung erfüllt ist. Die Stoppbedingung ist erfüllt, wenn sämtliche der folgenden Einzelbedingungen erfüllt sind: (1) Die Fahrzeuggeschwindigkeit ist geringer als ein Sollwert, der sich von Null unterscheidet, (2) ein Leerlaufschalter ist eingeschaltet und (3) eine Fahrstellung des Getriebes entspricht einer Neutralstellung.
  • Die automatische Anlassbedingung ist erfüllt, wenn eine der folgenden Einzelbedingungen erfüllt ist: (1) Die Kupplung wird in einen ausgerückten Zustand, ausgehend von einem vollständig oder halb eingerückten Zustand, geändert, (2) die Fahrstellung des Getriebes ist nicht die Neutralstellung, (3) ein Leerlaufschalter ist ausgeschaltet oder (4) die Bedingung eines Booster-Unterdrucks liegt vor.
  • Aus der US 6 702 718 B2 ist eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche eine Stopp/Anlass-Einheit und einen Lenkwinkelsensor zur Detektion eines Lenkwinkels eines Lenkrades des Kraftfahrzeuges umfasst, wobei die Stopp/Anlass-Einheit ein automatisches Abschalten des Verbrennungsmtotors verhindert, wenn ein Lenkwinkel detektiert wird, der größer als ein Schwellwert ist.
  • Ähnlich dazu sind aus der EP 1 182 382 A2 sowie der US 2001/0025220 A1 Vorrichtungen mit einer Stopp/Anlass-Einheit bekannt, mittels welchen ein Abschalten und/oder ein Anlassen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit eines Lenkwinkels des Kraftfahrzeuges erfolgt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels der eine verbesserte Anpassung einer automatischen Stopp-/Anlasseinheit an verschiedene Fahrsituationen, insbesondere Rangiersituationen und Stausituationen, erreichbar ist. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung mit einer Einheit, insbesondere einer Regel- und/oder Steuereinheit, zur Betätigung einer Stopp-/Anlasseinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine eine Kraftfahrzeugs, sowie mit zumindest einem Sensor zur Erfassung zumindest einer Kenngröße, abhängig von der die Einheit die Stopp-/Anlasseinheit im Betrieb betätigt.
  • Es wird vorgeschlagen, dass der Sensor zur Erfassung zumindest einer von einer Lenkradstellung des Kraftfahrzeugs abhängigen Kenngröße ausgebildet ist. Es kann insbesondere eine Rangiersituation an der Lenkradstellung und/oder einer Lenkradbewegung erkannt und eine Rangiersituation kann vorteilhaft von einer Stausituation unterschieden werden. Ist eine Fahrsituation, etwa die Rangiersituation, durch ein Lenkverhalten erkannt, kann eine Information darüber, etwa über einen CAN-Bus des Kraftfahrzeugs, auch von anderen Steuer- oder Regeleinheiten des Kraftfahrzeugs vorteilhaft genutzt werden. Der Fachmann wird erkennen, dass die Einheit sowohl ein von der Stopp-/Anlasseinheit getrenntes Bauteil oder auch zumindest teilweise in derselben, insbesondere in einer Steuer- und/oder Regeleinheit der Stopp-/Anlasseinheit, integriert sein kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Einheit zumindest eine Funktion der Stopp-/Anlasseinheit deaktiviert, wenn die Kenngrößen, insbesondere ein Lenkwinkel und/oder eine Lenkgeschwindigkeit, jeweils zumindest einen Schwellenwert überschreiten. Dadurch kann vorteilhaft auf einfache Weise eine Stausituation mit typischerweise kleinen auftretenden Lenkwinkeln und Lenkgeschwindigkeiten von einer Rangiersituation mit großen Lenkwinkeln und Lenkgeschwindigkeiten unterschieden werden. Zweckmäßig sind jeweils zwei Schwellenwerte für die Kenngrößen, die ein Intervall von Lenkradstellungen und/oder Lenkgeschwindigkeiten einschließen, so dass die Einheit eine automatische Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit deaktiviert, sobald der Betrag des Lenkwinkels und/oder der Lenkgeschwindigkeit einen Schwellenwert überschreitet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest einen Sensor aufweist, der zur Erfassung einer Kenngröße für eine Fahrgeschwindigkeit ausgebildet ist, abhängig von der die Einheit die Stopp-/Anlasseinheit im Betrieb betätigt. Dadurch kann vorteilhaft vermieden werden, dass beispielsweise eine schnelle Fahrt des Kraftfahrzeugs auf kurviger Straße mit einer Rangiersituation verwechselt wird, die mit noch größerer Sicherheit erkannt werden kann.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung zumindest einen Sensor aufweist, der zur Erfassung einer Kenngröße für eine Fahrstellung ausgebildet ist, abhängig von der die Einheit die Stopp-/Anlasseinheit im Betrieb betätigt. Es kann vorteilhaft die Stopp-/Anlasseinheit deaktiviert werden, sobald ein Getriebe in eine Rückwärtsfahrstellung geschaltet wird, die beinahe ausschließlich in Rangiersituationen auftritt.
  • Ist die Vorrichtung mit einem Zeitmessgerät ausgestattet, wobei die Einheit die Stopp-/Anlasseinheit abhängig von zumindest einer erfassten Zeit im Betrieb betätigt, kann vorteilhaft eine deaktivierte Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit nach einer voreingestellten Zeitspanne, die sich aus Erfahrungswerten für die für einen Rangiervorgang benötigte Zeit ermitteln lässt, aktiviert werden.
  • Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, in der zumindest ein Schwellenwert automatisch und/oder manuell einstellbar ausgeführt ist, wodurch eine Anpassung der Einrichtung an aus weiteren Kenngrößen ermittelte Fahrsituationen oder an individuelle Fahrgewohnheiten eines Kraftfahrzeugführers ermöglicht werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Einheit zur Betätigung einer Hybridmaschine ausgebildet ist. Es kann vorteilhaft in einer erkannten Rangiersituation eine für Fahrsituationen ausgelegte Betriebsart der Maschine durch eine für Rangiersituationen ausgelegte, besonders sparsame Betriebsart der Maschine ersetzt werden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung, die eine Einheit zum Betätigen einer Stopp-/Anlassvorrichtung umfasst,
  • 2 ein logisches Schema der Einheit für eine Rangiererkennung und
  • 3 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs von vier Kenngrößen während eines Einpark- und eines Ausparkvorgangs.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 13 mit einer Vorrichtung, die eine Einheit 10 zum Betätigen einer Stopp-/Anlasseinheit 11 umfasst. Das Kraftfahrzeug 13 weist eine Brennkraftmaschine 12 auf, die über eine Kupplung 25 mit einem Getriebe 26 verbunden ist. Das Getriebe 26 treibt, vermittelt durch eine Antriebswelle 28, Hinterräder 27 an. Ein Fahrer kann mit einem Lenkrad 29 einen Lenkwinkel α von Vorderrädern 47 einstellen, der von einem mit einer Lenkstange 36 gekoppelten ersten Sensor 14 sensiert wird. Die Einheit 10 fragt eine von einem Lenkwinkel gebildete Kenngröße α von dem ersten Sensor 14, eine von einer Fahrgeschwindigkeit gebildete Kenngröße v von einem zweiten Sensor 20, eine von einer Fahrstellung des Getriebes 26 gebildete Kenngröße R von einem dritten Sensor 22 und eine Zeit von einem Zeitmessgerät 24 ab.
  • 2 zeigt ein logisches Schema, nach dem die Einheit 10 die abgefragten Kenngrößen α, v und R auswertet. Nimmt die von der Einheit 10 am dritten Sensor 22 abgegriffene Kenngröße R den Wert 1 an, der für eine Rückwärtsfahrstellung steht, ist die Bedingung 32 in einem rechten Zweig 40 des Schemas erfüllt und die Einheit startet einen Ablauf 18, während dessen sie zunächst eine automatische Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit 11 deaktiviert und nach einer Zeitspanne 34 von etwa 10 bis 20 Sekunden wieder reaktiviert.
  • In einem linken Zweig 42 und einem mittleren Zweig 41 des logischen Schemas müssen insgesamt vier Bedingungen 43–46 erfüllt sein, damit der Ablauf 18 gestartet wird. Die eine Recheneinheit umfassende Einheit 10 bestimmt die Ableitung 17 der Kenngröße α nach der Zeit und damit eine von einer Lenkgeschwindigkeit gebildete Kenngröße ω. Ist diese im Betrag größer als ein Schwellenwert 21, ist die erste Bedingung 43 erfüllt (2 und 3). Ist die Kenngröße α im Betrag ebenfalls größer als ein Schwellenwert 16, der mit Hilfe einer Einstellvorrichtung 31 manuell eingestellt werden kann, ist auch die zweite Bedingung 44 erfüllt. Die dritte Bedingung 45 und die vierte Bedingung 46 verlangen, dass die von der Fahrgeschwindigkeit gebildete Kenngröße v größer als ein erster Schwellenwert 37 und kleiner als ein zweiter Schwellenwert 38 ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung ohne Schwellenwerte 37, 38 für die Kenngröße v wäre grundsätzlich jedoch auch denkbar. Sind alle vier Bedingungen 43–46 erfüllt, startet der Ablauf 18. Ist die automatische Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit 11 aktiviert, fragt die Stopp-/Anlasseinheit 11, auch über nicht dargestellte Sensoren, verschiedene Kenngrößen ab und stoppt die laufende Brennkraftmaschine 12, wenn hier nicht näher zu erörternde Stoppbedingungen erfüllt sind, und lässt sie an, wenn entsprechende Anlassbedingungen erfüllt sind.
  • 3 zeigt einen exemplarischen Verlauf der Kenngrößen α, ω, v und R während eines Rangiervorgangs zum rückwärts Einparken in einer seitlichen Parklücke und während eines Ausparkvorgangs. Zu einem Beginn 33 fährt das Kraftfahrzeug 13 mit konstanter Fahrgeschwindigkeit. Ein Fahrer bremst das Kraftfahrzeug 13 bis zum Stillstand ab. Zu einem Schaltzeitpunkt 30 legt der Fahrer einen Rückwärtsgang ein. In diesem Moment nimmt die Kenngröße R den Wert 1 an, und es wird die automatische Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit 11 deaktiviert. Die Bedingung 32 ist erfüllt (2). Ferner sind zu einem späteren Zeitpunkt die Bedingungen 43–46 erfüllt, und das Vorliegen einer Rangiersituation bzw. die Deaktivierung der automatischen Stoppfunktion wird bestätigt.
  • Ein Nachfolgevorgang zeigt ein Ausparken des Kraftfahrzeugs 13. In einem Startzeitpunkt 15 führt der Fahrer eine starke Lenkbewegung in eine erste Richtung aus. In einem Ausschaltzeitpunkt 39 sind die Bedingungen 43 und 44 durch die starke Lenkbewegung und die Bedingungen 45 und 46 durch eine vorliegende niedrige Fahrgeschwindigkeit erfüllt, und die Einheit 10 deaktiviert die automatische Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit 11 für eine Zeitspanne 34. Während dieser Zeitspanne 34 setzt der Fahrer kurz unter Lenkradeinschlag in eine zweite Richtung zurück, hält an und parkt anschließend vorwärts aus der Parklücke aus. Nach dem Ausparkvorgang ist die Zeitspanne 34 beendet und die automatische Stoppfunktion der Stopp-/Anlasseinheit 11 wird wieder für einen normalen Fahrbetrieb aktiviert.
  • Neben der Brennkraftmaschine 12 weist das Kraftfahrzeug 13 eine Elektromaschine 35 mit Antriebs- und Stromerzeugungsfunktionen auf. Beide Maschinen 12, 35 stellen zusammen eine Hybridmaschine 19 dar. Eine Elektromaschinensteuerung 23 steuert Antriebs- und Stromerzeugungszustände der Elektromaschine 35. Hat die Vorrichtung eine Rangiersituation erkannt, schaltet die Einheit 10 über die Stopp-/Anlassvorrichtung 11 die Brennkraftmaschine 12 aus und aktiviert die Elektromaschine 35.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Einheit
    11
    Stopp-/Anlasseinheit
    12
    Brennkraftmaschine
    13
    Kraftfahrzeug
    14
    Sensor
    15
    Startzeitpunkt
    16
    Schwellenwert
    17
    Ableitung
    18
    Ablauf
    19
    Hybridmaschine
    20
    Sensor
    21
    Schwellenwert
    22
    Sensor
    23
    Elektromaschinensteuerung
    24
    Zeitmessgerät
    25
    Kupplung
    26
    Getriebe
    27
    Hinterrad
    28
    Antriebswelle
    29
    Lenkrad
    30
    Schaltzeitpunkt
    31
    Einstellvorrichtung
    32
    Bedingung
    33
    Beginn
    34
    Zeitspanne
    35
    Elektromaschine
    36
    Lenkstange
    37
    Schwellenwert
    38
    Schwellenwert
    39
    Ausschaltzeitpunkt
    40
    Rechter Zweig
    41
    Mittlerer Zweig
    42
    Linker Zweig
    43
    Bedingung
    44
    Bedingung
    45
    Bedingung
    46
    Bedingung
    47
    Vorderrad
    ω
    Kenngröße
    α
    Kenngröße
    v
    Kenngröße
    R
    Kenngröße

Claims (7)

  1. Vorrichtung mit einer Einheit (10) zur Betätigung einer Stopp-/Anlasseinheit (11) einer Brennkraftmaschine (12) eines Kraftfahrzeugs (13) sowie mit zumindest einem Sensor (14) zur Erfassung zumindest einer Kenngröße (α, ω), abhängig von der die Einheit (10) die Stopp-/Anlasseinheit (11) im Betrieb betätigt, wobei der Sensor (14) zur Erfassung zumindest einer von einer Lenkradstellung des Kraftfahrzeugs (13) abhängigen Kenngröße (α, ω) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) zumindest eine Funktion der Stopp-/Anlasseinheit (11) deaktiviert, wenn die Ableitung (17) der Kenngröße (α) nach der Zeit zumindest einen Schwellenwert (35) überschreitet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) zumindest eine Funktion der Stopp-/Anlasseinheit (11) deaktiviert, wenn die Kenngröße (α) zumindest einen Schwellenwert (16) überschreitet.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor (20), der zur Erfassung einer Kenngröße (v) für eine Fahrgeschwindigkeit ausgebildet ist, abhängig von der die Einheit (10) die Stopp-/Anlasseinheit (11) im Betrieb betätigt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor (22), der zur Erfassung einer Kenngröße (R) für eine Fahrstellung ausgebildet ist, abhängig von der die Einheit (10) die Stopp-/Anlasseinheit (11) im Betrieb betätigt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zeitmessgerät (24), wobei die Einheit (10) die Stopp-/Anlasseinheit (11) abhängig von zumindest einer erfassten Zeit im Betrieb betätigt.
  6. Vorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schwellenwert (16) einstellbar ausgeführt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) zur Betätigung einer Hybridmaschine (19) ausgebildet ist und in einer erkannten Rangiersituation eine für Fahrsituationen ausgelegte Betriebsart der Hybridmaschine durch eine für Rangiersituationen ausgelegte Betriebsart der Hybridmaschine ersetzt werden kann.
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