WO2009135551A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern einer antriebseinheit eines fahrzeugs mit einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2009135551A1
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internal combustion
combustion engine
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Michael Lehner
Oliver Kaefer
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention is based on a method and a device for controlling a drive unit of a vehicle with an internal combustion engine according to the preamble of the independent claims.
  • the inventive method and apparatus for controlling a drive unit of a vehicle with an internal combustion engine with the features of the independent claims have the advantage that falls below a first predetermined threshold by the degree of slope at a vehicle stop, the engine at least up to a subsequent Anfahrric is turned off or remains and that when exceeding the first predetermined threshold by the degree of slope in the vehicle stop regardless of a renewed Anfahrten either switching off the engine is prevented when it is turned on when the vehicle stops, or started the engine if it is switched off when the vehicle stops.
  • the torque applied by the electric motor can be used completely to generate the propulsion and not - not even partially - needed for the start of the internal combustion engine. In this way, rolling back of the vehicle is even more reliably prevented or at least reduced.
  • the starting behavior of the vehicle on slopes whose degree exceeds the first predetermined threshold improved, both for vehicles that are driven only by an internal combustion engine, as well as for vehicles that are driven in addition to the engine with an electric motor, so for example in hybrid vehicles.
  • An unwanted jolt or rolling back of the vehicle when starting after a vehicle stop on a slope whose degree exceeds the first predetermined threshold value can thus be avoided or at least reduced.
  • the measure of the slope is determined by means of a tilt sensor or an angle sensor. This represents a particularly simple and reliable measure for determining the measure of the slope. It is advantageous if a longitudinal acceleration sensor is used as a tilt sensor or as an angle sensor. This represents a particularly simple and reliable measure for determining a measure of the slope.
  • a further advantage is that the vehicle stop is detected when a speed of the vehicle in terms of amount does not exceed a second predetermined threshold. In this way, a simple and reliable criterion for determining the vehicle stop is given.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a drive unit of a vehicle
  • Figure 2 is a functional diagram for explaining the device according to the invention.
  • FIG. 3 shows a flow chart for an exemplary sequence of the method according to the invention.
  • FIG. 1, 1 denotes a drive unit of a vehicle, in which an electric motor 45 can be connected to a transmission 50 via a first clutch 35 and to a transmission 50 via a second clutch 40. Via an output shaft 90 of the transmission 50 wheels 85 of the vehicle are driven.
  • the internal combustion engine 5 can, for example, as Otto
  • the electric motor 45 generates a torque which is used for propulsion of the vehicle via the second clutch 40 and / or for starting the internal combustion engine 5 via the first clutch 35.
  • a voltage is necessary, preferably a high voltage.
  • tion which is provided by a battery 55.
  • a high-voltage battery this provides a high voltage of, for example, about 300 V DC.
  • This is converted via an inverter, not shown in Figure 1 in AC voltage for operation of the electric motor 45.
  • a not shown in Figure 1 low-voltage vehicle electrical system is via a
  • DC / DC converter powered this DC / DC converter, the high voltage of, for example, about 300 V of the battery 55 into a low-voltage DC voltage, for example, about 14 V converts.
  • the electric motor 45 can also be operated as a generator. This makes it possible to charge the battery 55 by means of the internal combustion engine 5 via the first clutch 35 and the electric motor 45 operated as a generator. Additionally or alternatively, during braking of the vehicle via the second clutch 40 and the electric motor 45 operated as a generator, energy can be drawn into the
  • the drive unit 1 according to FIG. 1 thus represents a hybrid drive, in which the propulsion is generated both electrically by means of the electric motor 45 and hybridically by means of the internal combustion engine 5 and the electric motor 45 when the first clutch 35 is closed.
  • the position of the internal combustion engine 5 and of the electric motor 45 are interchanged with one another in comparison to the embodiment according to FIG. 1, so that the drive of the vehicle takes place in each case by the internal combustion engine 5 via the second clutch 40 and the electric motor 45 via the first clutch 35 for starting the internal combustion engine 5 and / or for propulsion of the vehicle or even only to start the internal combustion engine 5 is used.
  • the electric motor 45 together with the first clutch 35 can also be dispensed with.
  • a control unit 15 which drives the internal combustion engine 5.
  • This activation can be achieved, for example, by tion of the ignition angle in the case of a gasoline engine, the injection quantity, the injection time, the number of fired cylinders and / or the air supply in a manner known to those skilled in the art.
  • an activated internal combustion engine 5 can be switched off in the case of an Otto engine by at least exposing the ignition and in the case of a diesel engine, for example, by suspending the injection.
  • a switched off internal combustion engine 5 can be switched on by switching on the ignition in the case of a gasoline engine, and activating the injection and the air supply or only by activating the injection and the air supply in the case of a diesel engine in the conventional manner.
  • the internal combustion engine 5 can alternatively deactivate all cylinders of the internal combustion engine 5 by deactivating all inlet and / or exhaust valves and thereby deactivate at least one activation of both the inlet and the exhaust valves to switch on the internal combustion engine 5 the cylinder of the internal combustion engine 5 is required.
  • control unit 15 can also drive the electric motor 45, switch it on, for example, to provide a propulsion torque, or switch it off when the charge state of the battery 55 falls below a predetermined threshold value.
  • the state of charge of the battery 55 can be supplied to the control unit 15.
  • the state of charge of the battery 55 can be supplied to the control unit 15, for example in the form of the voltage level that can currently be output by the battery 55, for example in digitized form.
  • the electric motor 45 is turned off, this is driven, for example, by the internal combustion engine 5 via the first clutch 35 and is thus operated as a generator for charging the battery 55.
  • the propulsion of the vehicle is effected in this case exclusively by the internal combustion engine 5.
  • the battery 55 is for example associated with an evaluation unit, not shown in Figure 1, which determines the state of charge of the battery 55 and the determined state of charge to the control unit 15, for example, in digitized form.
  • an inclination sensor or an angle sensor is arranged in the vehicle, which is identified in Figure 1 with the handlessze ⁇ chen 10 and determines a measure of the slope of the current position of the vehicle, so in particular a measure of the slope of a road at the point at which the vehicle is currently in Further, according to Figure 1 is a vehicle speed sensor
  • the vehicle speed sensor 30 forwards the determined vehicle speed to the control unit 15.
  • the inclination or angle sensor 10 derives the determined measure for the slope of the position of the
  • the inclination or angle sensor 10 may be formed, for example, as a longitudinal acceleration sensor, as described in WO 2007/082852. Accordingly, the longitudinal acceleration sensor generates an output signal corresponding to the component g * sin a. This output signal is supplied to the control unit 15. With the help of the known gravitational acceleration g can thus be determined in the control unit 15, the inclination or the slope a of the road at the position of the vehicle.
  • FIG. 2 shows a functional diagram for explaining the device according to the invention.
  • the function diagram can be implemented, for example, software and / or hardware in the control unit 15.
  • the device according to the invention is formed by the control unit 15, which performs other functions in addition to the evaluation of a measure of the slope of the current position of the vehicle and the vehicle speed, the description for the understanding of the invention is not required and Therefore, for the sake of clarity has been omitted.
  • These further functions relate, for example, to the above-indicated control of ignition angle in the case of an Otto engine.
  • the controller 15 comprises a first determination unit 20, to which the output signal of the longitudinal acceleration sensor 10 is supplied and which in the from WO 2007/082852 known from the output signal of the longitudinal acceleration sensor 10 determines the inclination angle a as a measure of the slope of the road at the current position of the vehicle.
  • the inclination angle a is then forwarded to a first comparison unit 75.
  • the first comparison unit 75 is also supplied with a first predetermined threshold value SW1 from a first threshold value memory 75. If the inclination angle ⁇ exceeds the first predetermined threshold value SW1 in absolute terms, the comparison unit 75 outputs a setting signal at its output, otherwise a reset signal.
  • the output signal of the first comparison unit 75 is fed to a control unit 25.
  • a second determination unit 60 of the control unit 15 receives the output signal of the vehicle speed sensor 30. This corresponds, for example, to the wheel speed of the driven wheels 85 and is converted in the second determination unit 60 into the current vehicle speed vfzg in a manner known to the person skilled in the art.
  • the determined vehicle speed vfzg is then fed to a second comparison unit 80.
  • the second comparison unit 80 is supplied by a second threshold value memory 70, a second predetermined threshold value SW2. If the amount of the current vehicle speed vfzg does not exceed the second predetermined threshold value SW2, then the second comparison unit 80 outputs a setting signal at its output, otherwise a reset signal.
  • Control unit 25 will be explained in more detail with reference to the flowchart of Figure 3.
  • the control unit 25 is at its output a Setzstgna! from when both E ⁇ ngangssignale the control unit 25 are set.
  • the Brennkraftmaschi ⁇ e 5 With set output signal of the control unit 25, the Brennkraftmaschi ⁇ e 5 is switched on or started when it was previously turned off or operated further in the on state when it has been turned on so far.
  • the output signal of the control unit 25 is reset, the Brennkraftmasch ⁇ ne 5 is turned off when it was previously turned on or left in the off state, if it has been turned off.
  • the internal combustion engine 5 is switched off by the control unit 15 when the vehicle is stopped, ie when the vehicle is at a standstill, in order to reduce fuel consumption and CC> 2 emissions ,
  • the electric motor 45 remains switched on. If the driver then wants to start again, the starting can be done either purely electrically with the aid of the electric motor 45 or hybrid with the aid of the electric motor 45 and the internal combustion engine 5.
  • the torque applied by the electric motor 45 can not be used completely to generate the propulsion. This is because always a torque reserve must be kept in order to start the engine 5 can.
  • the internal combustion engine 5 is started directly and with the aid of the electric motor 45. If the vehicle is in a position with a gradient whose inclination angle cc is greater than the first predetermined threshold value SWl, the driver, in order to move his vehicle uphill, will request a torque above the predetermined torque threshold value. This causes the internal combustion engine 5 to be started immediately. Due to the slope but the vehicle will roll back first, if no separate Hillhold funct ⁇ on is realized, since the torque of the electric motor 45 must be used at least partially for starting the internal combustion engine 5.
  • angle of inclination cc which lie in absolute value above the first predetermined threshold value SW1
  • angle of inclination cc which lie in absolute value above the first predetermined threshold value SW1
  • the internal combustion engine 5 is started, if it is switched off or remains switched on, even if it has been switched on beforehand, so that in a subsequent start-up request the internal combustion engine 5 is already switched on and does not have to be started.
  • the first predetermined SchweHwert SWl can be applied so suitable for example on a test bench and / or driving tests that it represents the slope of the current position of the vehicle in relation to the aforementioned torque threshold above which must be expected with a required by the driver starting torque, that is above the predetermined torque threshold and thus requires the operation of the internal combustion engine 5, whereas for all gradients with an inclination angle a, the amount is below the first predetermined threshold SWl, can be expected with a required by the driver starting torque, which is below the predetermined Torque threshold and thus no operation of the internal combustion engine 5 requires, but can be provided solely by operation of the electric motor 45.
  • the second predetermined threshold value SW2 for example, likewise applied to a test stand and / or driving tests in such a way that it is as large as possible so that unwanted rolling back of the vehicle is reliably avoided in the case of a corresponding start-up or driver request and the vehicle is not yet necessarily has come to a complete standstill.
  • the second predetermined threshold value SW2 for example, likewise applied to a test stand and / or driving tests in such a way that it is as large as possible so that unwanted rolling back of the vehicle is reliably avoided in the case of a corresponding start-up or driver request and the vehicle is not yet necessarily has come to a complete standstill.
  • the second predetermined threshold value SW2 for example
  • Threshold SW2 be chosen as small as possible in order to restrict the operation of the Brennkraftmasch ⁇ ne for consumption and emission reasons as possible. ken.
  • the second predefined threshold value SW2 can thus be chosen as a compromise between a reliable avoidance or at least reduction of an unwanted rollback of the vehicle in a start-up request and on the other hand the lowest possible fuel consumption and the lowest possible emission of carbon dioxide.
  • Vehicle stop or vehicle standstill thus means here a vehicle speed vfzg, the magnitude of the second predetermined threshold value SW2 does not exceed.
  • Vehicle status or vehicle stop within the meaning of the invention thus also exists if the vehicle speed vfzg exceeds the value zero in magnitude, but does not exceed the second predetermined threshold value SW2, provided that SW2> 0 is selected. Actual vehicle standstill or vehicle stop is only guaranteed if
  • the torque provided by the electric motor 45 can be completely switched off be used for a subsequent start-up, so that no torque reserve or no torque reserve for the start of the internal combustion engine 5 in the case of the vehicle standstill subsequent startup process is required
  • the current inclination angle a of the current position of the vehicle is determined at a program point 100 by the first determination unit 20 from the signal of the longitudinal acceleration sensor 10. Subsequently, a branch is made to a program point 105.
  • the first comparison unit 75 checks whether the current inclination angle a is greater than the first predetermined threshold value SW1. If this is the case, the program branches to a program point 110, otherwise a branch is made to a program point 155.
  • the second determination unit 60 determines the current one
  • Vehicle speed vfzg then branched to a program point 115.
  • the second comparison unit 80 checks whether the amount of the current vehicle speed vfzg is less than or equal to the second predetermined value. - li ⁇
  • control unit 25 checks whether the internal combustion engine 5 is switched off. If this is the case, a branch is made to a program point 125, otherwise a branch is made to a program point 130.
  • control unit 25 in the case that their two input signals are set, emits a set signal that an active operation the internal combustion engine 5 in the on state has the consequence, either by switching on a switched-off internal combustion engine 5, be it by continuing to operate a switched-5 internal combustion engine in the on state.
  • control unit 25 checks whether the internal combustion engine 5 is turned on. If this is the case, then a program point 140 is branched, otherwise a branch is made to a program point 150.
  • the second comparison unit 80 checks whether the amount of the vehicle speed vfzg is less than or equal to the second predetermined threshold value SW2. If this is the case, the program branches to a program point 145, otherwise the program branches to program point 155.
  • control unit 25 outputs a reset signal, with the switching off of the internal combustion engine 5 is released or prompted. The actual switching off of the internal combustion engine can then take place in a preferred ,
  • control unit 25 also outputs a reset signal, with which the switched-off state of the internal combustion engine 5 is maintained. Subsequently, the program is left.
  • control unit 25 is designed such that it emits a set output signal for starting a switched-off Brehnkraftmaschine 5 and to continue driving a switched-5 internal combustion engine in the on state with simultaneous reception of two set input signals. If the output signal of the second comparison unit 80 is reset, the logic of the control unit 25 according to the description of the flowchart of Figure 3 maintains its output unchanged, as long as the state of charge of the battery 55 does not require, for example, the switching on of a switched-off internal combustion engine 5. Otherwise, a switched-on state or a switched-off state of the internal combustion engine 5 is not changed. If the output of the first comparator unit 75 is reset, this has the same effect as previously described when resetting the output signal of the second comparison unit 80.
  • the flowchart according to FIG. 3 can be run through repeatedly, for example, at regular time intervals or crank angle intervals.
  • the starting behavior of the vehicle on inclines with an inclination angle a which is greater in magnitude than the first predefined threshold value SW1 is improved.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit (1) eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine (5) vorgeschlagen, die ein verbessertes Anfahrverhalten des Fahrzeugs an einer Steigung ermöglichen. Dabei wird ein Maß für die Steigung einer aktuellen Position des Fahrzeugs ermittelt. Bei Unterschreiten eines ersten vorgegebenen Schwellwerts durch das Maß der Steigung bei einem Fahrzeugstopp wird die Brennkraftmaschine (5) zumindest bis zum einem nachfolgenden Anfahrwunsch ausgeschaltet oder bleibt es. Bei Oberschreiten des ersten vorgegebenen Schwellwerts durch das Maß der Steigung bei dem Fahrzeugstopp wird unabhängig von einem erneuten Anfahrwunsch entweder ein Ausschalten der Brennkraftmaschine (5) verhindert, wenn sie beim Fahrzeugstopp eingeschaltet ist, oder die Brennkraftmaschine (5) wird gestartet wenn sie beim Fahrzeugstopp ausgeschaltet ist.

Description

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Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
Aus der WO 2007/082852 ist bereits ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage eines Fahrzeugs bekannt, bei dem mittels eines Längsbeschleunigungssensors die Neigung der Fahrbahn an der Stelle oder Position ermittelt wird, an der das Fahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wurde.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern einer Antriebs einheit eines Fahrzeugs mit einer Brenn kraftm aschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass bei Unterschreiten eines ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei einem Fahrzeugstopp die Brennkraftmaschine zumindest bis zu einem nachfolgenden Anfahrwunsch ausgeschaltet wird oder bleibt und dass bei Oberschreiten des ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei dem Fahrzeugstopp unabhängig von einem erneuten Anfahrwunsch entweder ein Ausschalten der Brennkraftmaschine verhindert wird, wenn sie beim Fahrzeugstopp eingeschaltet ist, oder die Brennkraftmaschine gestartet wird, wenn sie beim Fahrzeugstopp ausgeschaltet ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine bei einem nach dem Fahrzeugstopp auftretenden Anfahrwunsch schon gestartet ist, so dass ein Zurückrollen des Fahrzeugs aufgrund der Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs vermieden oder zumindest in seiner Auswirkung verringert werden kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die Brennkraftmaschine erst mit Vorliegen des nach dem Fahrzeugstopp auftretenden Anfahrwunsches gestartet wird.
Steht zum Vortrieb des Fahrzeugs mittels der Antriebseinheit neben der Brenn- kraftmaschine noch ein Elektromotor zur Verfügung, so ergibt sich zusätzlich der
Vorteil, dass bei einem nach dem Fahrzeugstopp auftretenden Anfahrwunsch das vom Elektromotor aufgebrachte Drehmoment vollständig zur Erzeugung des Vortriebs verwendet werden kann und nicht - auch nicht teilweise - für den Start der Brennkraftmaschine benötigt wird. Auf diese Weise wird ein Zurückrollen des Fahrzeugs noch zuverlässiger verhindert oder zumindest verringert.
Somit wird das Anfahrverhalten des Fahrzeugs an Steigungen deren Maß den ersten vorgegebenen Schwellwert überschreitet, verbessert, sowohl für Fahrzeuge, die nur mittels einer Brennkraftmaschine angetrieben werden, als auch für Fahrzeuge, die zusätzlich zur Brennkraftmaschine mit einem Elektromotor angetrieben werden, also beispielsweise bei Hybridfahrzeugen.
Ein unerwünschter Ruck oder ein Zurückrollen des Fahrzeugs beim Anfahren nach einem Fahrzeugstopp an einer Steigung, deren Maß den ersten vorgege- benen Schwellwert überschreitet, kann somit vermieden oder zumindest verringert werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Ver- fahrens möglich. -
Vorteilhaft ist es, wenn das Maß für die Steigung mittels eines Neigungssensors oder eines Winkelsensors ermittelt wird. Dies stellt eine besonders einfache und zuverlässige Maßnahme zur Ermittlung des Maßes für die Steigung dar. Dabei ist es vorteilhaft, wenn als Neigungssensor oder als Winkelsensor ein Längsbeschleunigungssensor verwendet wird. Dies stellt eine besonders einfache und zuverlässige Maßnahme zur Ermittlung eines Maßes für die Steigung dar.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass der Fahrzeugstopp erkannt wird, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs betragsmäßig einen zweiten vorgegebenen Schwellwert nicht überschreitet. Auf diese Weise ist ein einfaches und zuverlässiges Kriterium zur Ermittlung des Fahrzeugstopps gegeben.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs,
Figur 2 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 3 einen Ablaufplan für einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 kennzeichnet 1 eine Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bei der ein Elektromotor 45 einerseits über eine erste Kupplung 35 mit einer Brennkraftrhaschine 5 und andererseits über eine zweite Kupplung 40 mit einem Getriebe 50 verbindbar ist. Über eine Ausgangswelle 90 des Getriebes 50 werden Räder 85 des Fahrzeugs angetrieben. Die Brennkraftmaschine 5 kann beispielsweise als Otto-
Motor oder als Diesel-Motor oder als Gas-Motor ausgebildet sein. Der Elektromotor 45 erzeugt ein Drehmoment, das zum Vortrieb des Fahrzeugs über die zweite Kupplung 40 und/oder zum Starten der Brennkraftmaschine 5 über die erste Kupplung 35 eingesetzt wird. Zum Betrieb des elektrischen Antriebs mittels des Elektromotors 45 ist eine Spannung notwendig, vorzugsweise eine Hochspan- - A -
nung, die von einer Batterie 55 bereitgestellt wird. Im Falle einer Hochvoltbatterie stellt diese eine Hochspannung von beispielsweise ca. 300 V Gleichspannung zur Verfügung. Diese wird über einen in Figur 1 nicht dargestellten Wechselrichter in Wechselspannung zum Betrieb des Elektromotors 45 umgewandelt. Ein in Figur 1 nicht dargestelltes Niedervoltbordnetz des Fahrzeugs wird über einen
Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler mit Energie versorgt, wobei dieser Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler die Hochspannung von beispielsweise etwa 300 V der Batterie 55 in eine Niedervoltgleichspannung von beispielsweise ca. 14 V umwandelt.
Alternativ kann der Elektromotor 45 aber auch generatorisch betrieben werden. Damit ist es möglich, mittels der Brennkraftmaschine 5 über die erste Kupplung 35 und den als Generator betriebenen Elektromotor 45 die Batterie 55 zu laden. Zusätzlich oder alternativ kann beim Bremsen des Fahrzeugs über die zweite Kupplung 40 und den als Generator betriebenen Elektromotor 45 Energie in die
Batterie 45 zurückgespeist und diese somit ebenfalls aufgeladen werden.
Die Antriebseinheit 1 nach Figur 1 stellt somit einen Hybridantrieb dar, bei dem der Vortrieb sowohl elektrisch mittels des Elektromotors 45 als auch hybridisch mittels der Brennkraftmaschine 5 und dem Elektromotor 45 bei geschlossener erster Kupplung 35 erzeugt wird.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann es auch vorgesehen sein, dass die Position der Brennkraftmaschine 5 und des Elektromotors 45 im Vergleich zur Ausführungsform nach Figur i miteinander vertauscht sind, so dass der Antrieb des Fahrzeugs in jedem Fall durch die Brennkraftmaschine 5 über die zweite Kupplung 40 erfolgt und der Elektromotor 45 über die erste Kupplung 35 zum Starten der Brennkraftmaschine 5 und/oder zum Vortrieb des Fahrzeugs oder auch nur zum Starten der Brenn kraftm aschine 5 verwendet wird. Im Falle eines anlasserfreien Starts der Brennkraftmaschine 5 kann auf den Elektromotor 45 samt erster Kupplung 35 auch verzichtet werden.
Im Folgenden soll jedoch beispielhaft von der Ausführungsform nach Figur 1 ausgegangen werden. Dabei ist ein Steuergerät 15 vorgesehen, das die Brennkraft- maschine 5 ansteuert. Diese Ansteuerung kann beispielsweise durch Ansteue- rung des Zündwinkels im Falle eines Otto-Motors, der Einspritzmenge, der Einspritzzeit, der Anzahl der befeuerten Zylinder und/oder der Luftzufuhr in dem Fachmann bekannter Weise erfolgen. Dabei lässt sich durch diese Ansteuerung eine eingeschaltete Brennkraftmaschine 5 im Falle eines Otto-Motors mindestens durch Aussetzen der Zündung und im Falle eines Diesel-Motors beispielsweise durch Aussetzen der Einspritzung ausschalten. Umgekehrt lässt sich eine ausgeschaltete Brennkraftmaschine 5 durch Einschalten der Zündung im Falle eines Otto-Motors, sowie Aktivieren der Einspritzung und der Luftzufuhr bzw. nur durch Aktivieren der Einspritzung und der Luftzufuhr im Falle eines Diesel-Motors in dem Fachmann bekannter Weise einschalten.
Im Falle einer vollvariablen Ventilsteuerung lässt sich die Brennkraftmaschine 5 alternativ durch Deaktivieren sämtlicher Einlass- und/oder sämtlicher Auslassventile sämtliche Zylinder der Brennkraftmaschine 5 deaktivieren und damit aus- schalten wohingegen zum Einschalten der Brennkraftmaschine 5 eine Aktivierung sowohl der Einlass- als auch der Auslassventile zumindest eines der Zylinder der Brennkraftmaschine 5 erforderlich ist.
Zusätzlich und wie in Figur 1 dargestellt kann das Steuergerät 15 auch den Elekt- romotor 45 ansteuern, ihn beispielsweise zur Bereitstellung eines Vortriebsmoments einschalten oder abschalten, wenn der Ladezustand der Batterie 55 einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Zu diesem Zweck kann der Ladezustand der Batterie 55 dem Steuergerät 15 zugeführt werden. Der Ladezustand der Batterie 55 kann dabei dem Steuergerät 15 beispielsweise in Form des aktu- eil von der Batterie 55 abgebbaren Spannungspegels beispielsweise in digitalisierter Form zugeführt werden. Bei ausgeschaltetem Elektromotor 45 wird dieser beispielsweise von der Brennkraftmaschϊne 5 über die erste Kupplung 35 angetrieben und wird somit generatorisch zum Aufladen der Batterie 55 betrieben. Der Vortrieb des Fahrzeugs wird in diesem Fall ausschließlich durch die Brennkraft- maschine 5 bewirkt. Der Batterie 55 ist beispielsweise eine in Figur 1 nicht dargestellte Auswerteeinheit zugeordnet, die den Ladezustand der Batterie 55 ermittelt und den ermittelten Ladezustand dem Steuergerät 15 beispielsweise in digitalisierter Form zuführt. Ferner ist im Fahrzeug ein Neigungssensor oder ein Winkelsensor angeordnet, der in Figur 1 mit dem Bezugszeϊchen 10 gekennzeichnet ist und ein Maß für die Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs ermittelt, also insbesondere ein Maß für die Steigung einer Fahrbahn an derjenigen Stelle, an der sich das Fahr- zeug gerade befindet. Ferner ist gemäß Figur 1 ein Fahrgeschwindigkeitssensor
30 vorgesehen, der beispielsweise mit Hilfe der Geschwindigkeit eines oder mehrere der angetriebenen Räder 85 die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 leitet die ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit an das Steuergerät 15 weiter. Der Neigungs- oder Winkelsensor 10 leitet das ermittelte Maß für die Steigung der Position des
Fahrzeugs an das Steuergerät 15 weiter.
Der Neigungs- oder Winkelsensor 10 kann beispielsweise als Längsbeschleunigungssensor ausgebildet sein, wie er auch in der WO 2007/082852 beschrieben ist. Demnach erzeugt der Längsbeschleunigungssensor ein Ausgangssignal, das der Komponente g * sin a entspricht. Dieses Ausgangssignal wird dem Steuergerät 15 zugeführt. Mit Hilfe der bekannten Erdbeschleunigung g kann damit im Steuergerät 15 die Neigung bzw. die Steigung a der Fahrbahn an der Position des Fahrzeugs ermittelt werden.
In Figur 2 ist ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Fύnktionsdiagramm kann dabei beispielsweise Software- und/oder hardwaremäßig im Steuergerät 15 implementiert sein. Im Folgenden wird beispielhaft angenommen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung durch das Steuergerät 15 gebildet wird, das neben der Auswertung eines Maßes für die Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit noch andere Funktionen wahrnimmt, deren Beschreibung für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist und deshalb aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurde. Diese weiteren Funktionen betreffen bei- spielsweise die oben angedeutete Steuerung von Zündwinkel im Falle eine Otto-
Motors bzw. der Luftzufuhr, Kraftstoffzufuhr, Ventilansteuerung oder auch das Einschalten und Ausschalten des Elektromotors 45.
Die Steuerung 15 umfasst eine erste Ermittlungseinheit 20, der das Ausgangs- signal des Längsbeschleunigungssensors 10 zugeführt ist und die in der aus der WO 2007/082852 bekannten Weise aus dem Ausgangssignal des Längsbeschleunigungssensors 10 den Neigungswinkel a als Maß für die Steigung der Fahrbahn an der aktuellen Position des Fahrzeugs ermittelt. Der Neigungswinkel a wird dann an eine erste Vergleichseinheit 75 weitergeleitet. Der ersten Ver- gleichseinheit 75 wird außerdem ein erster vorgegebener Schwellwert SWl auseinem ersten Schwellwertspeicher 75 zugeführt. Überschreitet der Neigungswinkel α betragsmäßig den ersten vorgegebenen Schwellwert SWl, so gibt die Vergleichseinheit 75 ein Setzsignal an ihrem Ausgang ab, andernfalls ein Rucksetzsignal. Das Ausgangssignal der ersten Vergleichseinheit 75 wird einer Steuer- einheit 25 zugeführt. Eine zweite Ermittlungseinheit 60 des Steuergeräts 15 empfängt das Ausgangssignal des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 30. Dieses entspricht beispielsweise der Radgeschwindigkeit der angetriebenen Räder 85 und wird in der zweiten Ermittlungseinheit 60 in dem Fachmann bekannter Weise in die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg umgewandelt. Die ermittelte Fahr- Zeuggeschwindigkeit vfzg wird dann einer zweiten Vergleichseinheit 80 zugeführt. Der zweiten Vergleichseinheit 80 wird von einem zweiten Schwellwertspeicher 70 ein zweiter vorgegebener Schwellwert SW2 zugeführt. Überschreitet der Betrag der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg den zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2 nicht, so gibt die zweite Vergleichseinheit 80 an ihrem Aus- gang ein Setzsignal ab, andernfalls ein Rücksetzsignal. Die Funktionsweise der
Steuereinheit 25 wird nachfolgend anhand des Ablaufplans nach Figur 3 näher erläutert. Die Steuereinheit 25 gibt dabei an ihrem Ausgang ein Setzstgna! ab, wenn beide Eϊngangssignale der Steuereinheit 25 gesetzt sind. Mit gesetztem Ausgangssignal der Steuereinheit 25 wird die Brennkraftmaschiπe 5 eingeschal- tet bzw. gestartet, wenn sie zuvor ausgeschaltet war bzw. weiter in dem eingeschalteten Zustand betrieben, wenn sie bislang schon eingeschaltet ist. Bei rückgesetztem Ausgangssignal der Steuereinheit 25 wird die Brennkraftmaschϊne 5 ausgeschaltet, wenn sie zuvor eingeschaltet war bzw. im ausgeschalteten Zustand belassen, wenn sie bislang schon ausgeschaltet ist.
In der Regel und wenn es der Ladezustand der Batterie 55 erlaubt, d. h. oberhalb des entsprechenden vorgegebenen Schwellwerts für den Ladezustand der Batterie liegt, wird beim Fahrzeugstopp d. h. im Fahrzeugstillstand die Brennkraftmaschine 5 vom Steuergerät 15 abgestellt, um Kraftstoffverbrauch und CC>2~Ausstoß zu reduzieren. In diesem Fall bleibt lediglich der Elektromotor 45 eingeschaltet. Möchte der Fahrer anschließend wieder anfahren, so kann das Anfahren entweder rein elektrisch mit Hilfe des Elektromotors 45 oder hybridisch mit Hilfe des Elektromotors 45 und der Brennkraftmaschine 5 erfolgen. Bei elektrischem Anfahren kann jedoch nicht das vom Elektromotor 45 aufgebrachte Drehmoment vollständig zur Erzeugung des Vortriebs verwendet werden. Dies deshalb, weil immer eine Momentenreserve vorgehalten werden muss, um die Brennkraftmaschine 5 starten zu können. Fordert der Fahrer beim Anfahren sofort ein Drehmoment oberhalb eines vorgegebenen Drehmomenteπschwellwerts, so wird die Brennkraftmaschine 5 unmittelbar und mit Hilfe des Elektromotors 45 gestartet. Steht das Fahrzeug an einer Position mit einer Steigung, deren Neigungswinkel cc betragsmäßig oberhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SWl liegt, so wird der Fahrer, um sein Fahrzeug hangaufwärts zu bewegen, ein Drehmoment oberhalb des vorgegebenen Drehmomentenschwellwerts anfordern. Dies führt dazu, dass die Brennkraftmaschine 5 unmittelbar gestartet wird. Aufgrund der Steigung wird aber das Fahrzeug zunächst zurückrollen, falls keine separate Hillhold-Funktϊon realisiert Ist, da das Drehmoment des Elektromotors 45 zumindest teilweise zum Starten der Brennkraftmaschine 5 verwendet werden muss. Je größer dabei der Neigungswinkel a und damit die Steigung an der aktuellen Position des stehenden Fahrzeugs ist, umso deutlicher macht sich die Verzögerung des Vortriebs aufgrund des durch den Elektromotor 45 unterstütz- . ten Starts der Brennkraftmaschine 5 bemerkbar. Das Fahrzeug rollt in unerwünschter Weise zurück.
Ist die Brennkraftmaschine 5 zum Zeitpunkt des Anfahrwuηsches des Fahrers bei stehendem Fahrzeug bereits eingeschaltet, so muss sie zum Zeitpunkt des Anfahrwunsches nicht mehr gestartet werden, so dass das Zurückrollen des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Anfahrwunsches des Fahrers weniger deutlich ausgeprägt ist oder sogar ganz vermieden werden kann. Deshalb ist es erfindungsgemäß vorgesehen, für Neigungswinkel cc , die betragsmäßig oberhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SWl liegen, dies in der ersten Vergleichseinheit 75 zu erkennen und daraufhin mit Hilfe des Setzsignals am Ausgang der ersten Vergleichseinheit 75 sicherzustellen, dass die Brennkraftmaschine 5 gestartet wird, wenn sie ausgeschaltet ist bzw. eingeschaltet bleibt, wenn sie auch zuvor eingeschaltet ist, so dass bei einem nachfolgenden Anfahrwunsch die Brenn- kraftmaschine 5 schon eingeschaltet ist und nicht erst gestartet werden muss. Der erste vorgegebene SchweHwert SWl kann dabei beispielsweise auf einem Prüfstand und/oder in Fahrversuchen derart geeignet appliziert werden, dass er in Zuordnung zu dem vorgenannten Drehmomentenschwellwert diejenige Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs repräsentiert, oberhalb der mit einem vom Fahrer geforderten Anfahrmoment gerechnet werden muss, dass oberhalb der vorgegebenen Drehmomentenschwelle liegt und somit den Betrieb der Brennkraftmaschine 5 erfordert, wohingegen für alle Steigungen mit einem Neigungswinkel a, der betragsmäßig unterhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SWl liegt, mit einem vom Fahrer geforderten Anfahrdrehmoment gerech- net werden kann, das unterhalb des vorgegebenen Drehmomentenschwellwerts liegt und somit keinen Betrieb der Brennkraftmaschine 5 erfordert, sondern allein durch Betrieb des Elektromotors 45 bereitgestellt werden kann.
Mit Hilfe der zweiten Vergleichseinheit 80 wird sichergestellt, dass das Eiπschal- ten der Brennkraftmaschine 5 bzw. das Weiterbetreiben der eingeschalteten
Brennkraftmaschine 5 für Neigungswinkel a , die betragsmäßig den ersten vorgegebenen Schwellwert SWl übersteigen, nur im Falle eines Fahrzeugstopps erfolgt, d. h. also im Stillstand des Fahrzeugs. Andernfalls tritt das Problem eines unerwünschten Zurückrollens des Fahrzeugs bei einem Anfahrwunsch des Fah- rers in der Regel nicht auf. Dabei wird der zweite vorgegebene Schwellwert SW2 beispielsweise ebenfalls auf einem Prüfstand und/oder in Fahrversuchen derart geeignet appliziert, dass er zum einem möglichst groß ist, damit ein unerwünschtes Zurückrollen des Fahrzeugs bei einem entsprechenden Anfahr- oder Fahrerwunsch sicher vermieden wird und das Fahrzeug noch nicht unbedingt vollstän- dig zum Stillstand gekommen ist. Anderseits sollte der zweite vorgegebene
Schwellwert SW2 möglichst klein gewählt werden, um den Betrieb der Brenn- kraftmaschϊne aus Verbrauchs- und Emissionsgründen möglichst einzuschrän- . ken. Der zweite vorgegebene Schwellwert SW2 kann somit als Kompromiss zwischen einer sicheren Vermeidung oder zumindest Verringerung eines uner- wünschten Zurückrollens des Fahrzeugs bei einem Anfahrwunsch und andererseits einem möglichst geringen Kraftstoffverbrauch und einer möglichst geringen Emission von Kohlendioxid gewählt werden.
Fahrzeugstopp oder Fahrzeugstillstand bedeutet also hier eine Fahrzeugge- schwindigkeit vfzg, die betragsmäßig den zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2 nicht überschreitet. FahrzeugstiHstand oder Fahrzeugstopp im Sinne der Erfindung liegt somit auch dann vor, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg betragsmäßig den Wert Null überschreitet, den zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2 jedoch nicht überschreitet, sofern SW2 > 0 gewählt wird. Tatsächlicher Fahrzeugsstillstand bzw. Fahrzeugstopp wird nur dann gewährleistet, wenn
SW2 = 0 gewählt wird.
Da also die Brennkraftmaschine 5 bei Fahrzeugstillstand bzw. Fahrzeugstop und einer Steigung der aktuellen Position des Fahrzeugs mit einem Neigungswinkel a betragsmäßig oberhalb des ersten vorgegebenen SchweNwerts SWl unabhängig von einem Anfahrwunsch eingeschaltet ist bzw. eingeschaltet wird, kann das vom Elektromotor 45 zur Verfügung gestellte Drehmoment vollständig für einen nachfolgenden Anfahrvorgang verwendet werden, so dass kein Momentenvorhalt bzw. keine Momentenreserve für den Start der Brennkraftmaschine 5 im Falle des dem Fahrzeugstillstand nachfolgenden Anfahrvorgangs erforderlich ist
Im Folgenden wird anhand von Figur 3 ein beispielhafter Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ablaufplan beschrieben.
Nach dem Start des Programms wird bei einem Programmpunkt 100 von der ersten Ermittlungseinheϊt 20 aus dem Signal des Längsbeschleunigungssensors 10 der aktuelle Neigungswinkel a der aktuellen Position des Fahrzeugs ermittelt. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt.
Bei Programmpunkt 105 prüft die erste Vergleichseinheit 75, ob der aktuelle Neigungswinkel a betragsmäßig oberhalb des ersten vorgegebenen Schwellwerts SWl liegt. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 155 verzweigt.
Bei Programmpunkt 110 ermittelt die zweite Ermittlungseinheit 60 die aktuelle
Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg, anschließend wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.
Bei Programmpunkt 115 prüft die zweite Vergleichseinheit 80, ob der Betrag der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg kleiner oder gleich dem zweiten vorge- - li ¬
gebenen Schwellwert SW2 ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 155 verzweigt.
Bei Programmpunkt 120 prüft die Steuereinheit 25, ob die Brennkraftmaschine 5 ausgeschaltet ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 130 verzweigt.
Bei Programmpunkt 125 veranlasst die Steuereinheit 25, dass die Brennkraftmaschine 5 eingeschaltet wird. Anschließend wird das Programm verlassen.
Bei Programmpunkt 130 veranlasst die Steuereinheit 25, dass die Brennkraftmaschine 5 weiterhin im eingeschalteten Zustand betrieben wird. Anschließend wird das Programm verlassen.
Im Funktionsdiagramm nach Figur 2 wird die im Ablauf plan nach Figur 3 beschriebene Funktionsweise der Steuereinheit 25 nach den Programmpunkten 120, 125 und 130 dadurch umgesetzt, dass die Steuereinheit 25 im Falle dass ihre beiden Eingangssignale gesetzt sind, ein Setzsignal abgibt, das ein aktives Betreiben der Brennkraftmaschine 5 im eingeschalteten Zustand zur Folge hat, sei es durch Einschalten einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine 5, sei es durch Weiterbetreiben einer eingeschalteten Brennkraftmaschine 5 im eingeschalteten Zustand.
Bei Programmpunkt 135 prüft die Steuereinheit 25, ob die Brennkraftmaschine 5 eingeschaltet ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 140 verzweigt, andernfalls wird zu einem Programmpunkt 150 verzweigt.
Bei Programmpunkt 140 prüft die zweite Vergleichseinheit 80, ob der Betrag der Fahrzeuggeschwindigkeit vfzg kleiner oder gleich dem zweiten vorgegebenen Schwellwert SW2 ist. Ist dies der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 145 verzweigt, anderenfalls wird zu Programmpunkt 155 verzweigt.
Bei Programmpuπkt 145 gibt die Steuereinheit 25 ein Rücksetzsignal ab, mit dem ein Ausschalten der Brennkraftmaschine 5 freigegeben oder veranlasst wird. Das eigentliche Ausschalten der Brennkraftmaschine kann dann in einem bevorzug- .
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ten Ausführungsbeispiel von einer anderen Funktion, z. B. einer Energiemanagementfunktion durchgeführt werden. Anschließend wird das Programm verlassen.
Bei Programmpunkt 150 gibt die Steuereinheit 25 ebenfalls ein Rücksetzsignal ab, mit dem der ausgeschaltete Zustand der Brennkraftmaschine 5 beibehalten wird. Anschließend wird das Prσgramm verlassen.
Bei Programmpunkt 155 wird der aktuelle Zustand der Brennkraftmaschine 5 un- abhängig davon, ob sie eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, beibehalten. Anschließend wird das Programm verlassen.
Somit ist die Steuereinheit 25 derart ausgebildet, dass sie bei gleichzeitigem Empfang zweier gesetzter Eingangssignale auch ein gesetztes Ausgangssignal zum Starten einer ausgeschalteten Brehnkraftmaschine 5 bzw. zum Weiterbetreiben einer eingeschalteten Brennkraftmaschine 5 im eingeschalteten Zustand abgibt. Wird das Ausgangssignal der zweiten Vergleichseinheit 80 zurückgesetzt, so behält die Logik der Steuereinheit 25 gemäß der Beschreibung des Ablaufplans nach Figur 3 ihr Ausgangssignal unverändert bei, solange der Lade- zustand der Batterie 55 nicht beispielsweise das Einschalten einer ausgeschalteten Brennkraftmaschine 5 erfordert. Ansonsten wird ein eingeschalteter Zustand oder ein ausgeschalteter Zustand der Brennkraftmaschine 5 nicht verändert. Wird das Ausgangssignal der ersten Vergleichs ein heit 75 zurückgesetzt, so hat dies die gleiche Wirkung wie zuvor beim Zurücksetzen des Ausgangssignals der zweiten Vergleichseinheit 80 beschrieben.
Der Ablaufplan nach Figur 3 kann wiederholt beispielsweise in regelmäßigen Zeitabständen oder Kurbelwinkelintervallen durchlaufen werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren wird das Anfahrverhalten des Fahrzeugs an Steigungen mit einem Neigungswinkel a, der betragsmäßig größer als der erste vorgegebene Schwellwert SWl ist, verbessert.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Steuern einer Antriebseinheit (1) eines Fahrzeugs mit einer Brenn- kraftmaschine (5), wobei ein Maß für eine Steigung einer aktuellen Position des Fahrzeugs ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten ei- nes ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei einem
Fahrzeugstop die Brennkraftmaschine (5) zumindest bis zu einem nachfolgenden Anfahrwunsch ausgeschaltet wird oder bleibt und dass bei Überschreiten des ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei dem Fahrzeugstop unabhängig von einem erneuten Anfahrwunsch entweder ein Ausschal- ten der Brennkraftmaschine (5) verhindert wird, wenn sie beim Fahrzeugstop eingeschaltet ist, oder die Brennkraftmaschine (5) gestartet wird, wenn sie beim Fahrzeugstop ausgeschaltet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß für die Stei- gung mittels eines Neigungssensors oder eines Winkelsensors ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Neigungssensor oder als Winkelsensor ein Längsbeschleunigungssensor (10) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugstop erkannt wird, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs betragsmäßig einen zweiten vorgegebenen Schwellwertes nicht überschreitet.
5. Vorrichtung (15) zum Steuern einer Antriebseinheit (1) eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine (5), wobei Ermittlungsmittel (20) vorgesehen sind, die ein Maß für eine Steigung einer aktuellen Position des Fahrzeugs ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass Steuermϊttel (25) vorgesehen sind, die bei Unterschreiten eines ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei einem Fahrzeugstop ein Ausschalten der Brennkraftmaschine (5) zumindest bis zu einem nachfolgenden Anfahrwunsch veranlassen oder einen Ausschaitzustand der Brennkraftmaschine (5) beibehalten und dass die Steuermittei (25) bei Überschreiten des ersten vorgegebenen Schwellwertes durch das Maß der Steigung bei dem Fahrzeugstop unabhängig von einem erneuten Anfahrwunsch entweder ein Ausschalten der Brennkraftmaschine (5) verhindern, wenn sie beim Fahrzeugstop eingeschaltet ist, oder ein Starten der Brennkraftmaschine (5) veranlassen, wenn sie beim Fahrzeugstop ausgeschaltet ist.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009045567A1 (de) 2009-10-12 2011-04-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102010013181A1 (de) 2010-03-27 2011-09-29 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Stoppen und/oder Starten eines Traktions-Verbrennungsmotors
DE102011009001B4 (de) * 2011-01-19 2018-05-30 Werner Bernzen Verfahren zum automatischen Stoppen eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges
FR2994922B1 (fr) * 2012-09-04 2014-08-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de limitation du recul en pente lors d'un demarrage d'un moteur thermique par un dispositif d'arret et de redemarrage automatique dans un vehicule automobile
JP5979119B2 (ja) 2013-11-13 2016-08-24 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置
JP6011518B2 (ja) 2013-11-21 2016-10-19 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置、制御方法
JP5999074B2 (ja) 2013-11-25 2016-09-28 トヨタ自動車株式会社 車両用制御装置、エンジン制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010025220A1 (en) * 2000-02-21 2001-09-27 Kakuzou Kaneko Automatic stop/restart device of vehicle engine
US20020161507A1 (en) * 2000-03-21 2002-10-31 Toru Fuse Vehicle idling stop system
US20030183430A1 (en) * 1998-09-29 2003-10-02 Hitachi, Ltd. System for driving hybrid vehicle, method thereof and electric power supply system therefor
US20040050598A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
WO2007082852A1 (de) * 2006-01-20 2007-07-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betreiben einer bremsanlage eines fahrzeugs

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030183430A1 (en) * 1998-09-29 2003-10-02 Hitachi, Ltd. System for driving hybrid vehicle, method thereof and electric power supply system therefor
US20010025220A1 (en) * 2000-02-21 2001-09-27 Kakuzou Kaneko Automatic stop/restart device of vehicle engine
US20020161507A1 (en) * 2000-03-21 2002-10-31 Toru Fuse Vehicle idling stop system
US20040050598A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hybrid vehicle
WO2007082852A1 (de) * 2006-01-20 2007-07-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betreiben einer bremsanlage eines fahrzeugs

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