用于具有自动变速器的机动车的自适应起停自动控制装置

摘要

本发明涉及一种用于具有自动变速器或自动化传动装置的机动车的起停自动控制装置，机动车通过其能在松开制动踏板的情况下慢行，其中，起停自动控制装置设置为，检测位于机动车的当前行驶方向上的障碍物；如果检测出至少一个至少小于预定的接近静止的速度阈值或者为零的车辆速度并且检测出制动踏板操作，那么触发机动车的发动机的自动关断过程；并且如果检测出松开制动踏板或者已松开的制动踏板，那么触发自动关断的发动机的自动接通过程，其中，如果在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时检测出位于机动车当前行驶方向上的障碍物，那么为了阻止机动车的慢行在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时不触发发动机的自动接通。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于具有自动变速器或自动化传动装置的机动车的起停自动控制装置用以阻止不期望的慢行运动。

背景技术

现在内燃机大多借助于点火开关钥匙通过驾驶员手动关断。一个例外是如下方法，该方法在文献DE 100 23 331 A1中提出。在此代替点火开关钥匙分析处理制动踏板位置或制动踏板压力。如果在达到机动车的接近静止范围或静止状态之后制动踏板在其已经被操作的位置被更强地操作，则开始内燃机的关断过程。为了继续行驶释放制动踏板并且按压加速踏板，据此开始内燃机的起动。这样的方法不利的是，仅是机动车驾驶员负责内燃机的关断。当今行驶行为的分析表明：虽然存在提高的环境意识和升高的燃料价格，内燃机的手动关断例如在交通信号灯处还是很少独立进行。

为了降低燃料消耗和有害物质排放，已经在车辆中应用如下系统，所述系统在确定的前提条件下或在存在预定关断条件时自动关断机动车的内燃机并且在存在预定接通条件下又自动接通机动车的内燃机。这样的方法和系统或起停机构主要适合用于降低燃料消耗的城市交通，因为在城市交通中车辆经常在交通信号灯处或由于交通而停止并且内燃机的运行是不需要的。

现在在各个车辆生产商，不同关断和接通逻辑代表不同优点。如此具有自动变速器的如下车辆存在于市场上，在所述车辆中，如果驾驶员已经使车辆制动至接近静止区域或静止状态中，那么自动关断马达。一旦松开制动踏板或者在松开制动踏板时低于预定制动压力阈值，又起动马达。在自动车辆中的另一关断逻辑规定，马达在达到了静止状态之后的大约1秒后才关断。

此外由文献DE 10 2008 061 790 A1已知一种用于具有在静止状态下延迟电路的自动车辆的自动的关断逻辑，其中，附加地最早从达到静止状态(＝测量到零速度)开始可以激活停车功能。由文献DE 10 2008061 791 A1得知类似方法，其中，如果在车辆静止状态下松开制动踏板，或者如果达到车辆静止状态，或者如果执行自动关断过程，那么激活所谓的自动定车功能(Auto-Hold-Funktion)。

此外由文献DE 10 2008 006 028 A1已知一种用于内燃机的自动接通和关断的方法和装置，其中，检测环境数据并且为了识别确定的交通情况以估计的较长的静止状态来分析处理。根据识别的交通情况引起内燃机的运行状态的转换(关断或开动)。如果例如根据环境数据识别机动车在前方车辆之后的停车阶段，那么较大可能性地探测到如下交通情况，在这种交通情况中相比于在仅仅识别车辆静止状态的情况而言内燃机的关断应是适宜的。如果在关断的内燃机的情况下探测到间隔的增大，那么开始内燃机的自动起动。在此特别是在何时执行自动接通过程的逻辑中，驾驶员的操作处理或期望不起作用，因为决定仅仅基于存在的环境信息做出。

发明内容

现在本发明的任务在于，提供一种用于具有自动变速器的机动车的起停自动控制装置，在所述起停自动控制装置中基本的关断和接通逻辑基于驾驶员的操作处理，但是同时应阻止与位于行驶方向上的对象的可能的碰撞。

该任务按照本发明通过根据权利要求1的起停自动控制装置和根据并列的权利要求6的起停自动控制装置解决。有利的进一步扩展方案是从属权利要求的技术方案。

本发明基于如下考虑，设有如下的关断和接通逻辑，该关断和接通逻辑基于可识别的驾驶员期望规定发动机的自动关断和重新起动，因为在这样的逻辑中这样的系统的可接受性最大。

相应的关断逻辑在具有自动变速器或自动化传动装置的机动车中(亦即在如下车辆中，其中驱动架构如此构造，使得车辆在松开制动踏板(并且不操作的加速踏板)的情况下可以缓慢运动、即慢行)规定，如果检测出制动踏板操作并且车辆速度接近零或者是零，亦即车辆被驾驶员制动到静止状态，那么触发机动车的发动机的自动关断过程。除了这些条件，允许不存在关断阻止条件，例如过小的马达温度或空调要求，这些要求需要发动机的运行。原则上当通过与制动踏板的松开相关的参数或松开的制动踏板检测出制动踏板松开或者以相应的高度低于一个阈值时，触发自动接通过程。一旦起动发动机并且松开制动踏板，车辆加速超过慢行力矩。该开动原则上是可以的，因为驾驶员在松开制动器之后通常紧接着踏到加速踏板上，以便继续行驶。

慢行可能是有问题的，如果驾驶员在障碍物之前制动(例如在车库大门或停车的汽车之前)，以便停车并且在此自动关断马达。如果马达关闭并且驾驶员有意下车，那么他首先松开制动踏板。通过松开制动踏板又起动马达并且车辆处于运动中(在该情况下对于驾驶员是不期望的)。如果驾驶员反应太慢，那么该慢行可能导致与障碍物的可能的碰撞。

为了能识别这样的情况，该情况可以导致与位于行驶方向上的对象——特别是由于产生的慢行力矩——的可能的碰撞，本发明还规定，起停机构附加地构成为，探测位于机动车当前行驶方向上的障碍物并且将该信息在车辆控制中进行考虑。

为了现在可以阻止由于产生的慢行力矩与探测出的障碍物的碰撞，按照本发明的起停自动控制装置按照本发明的第一方面设置为，如果在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时检测出位于机动车的当前行驶方向(在向前行驶的情况下在前面，在向后行驶的情况下在后面)上的障碍物，那么为了阻止机动车的慢行在松开制动踏板时(特别是在制动踏板松开大于一个预定程度时)或在检测出已松开制动踏板时不触发发动机的自动接通。

制动踏板的松开可以通过分析处理不同信号或运行参数、例如制动压力和/或制动力矩或制动踏板位置来识别。在此可以如下识别制动踏板的松开，即，一旦识别到制动压力和/或制动力矩和/或制动踏板偏移的减小，或者如果识别到制动压力和/或制动力矩和/或制动踏板偏移的减小超过预定最小程度，或者如果低于定义的(必要时可变的)制动压力和/或定义的(必要时可变的)制动力矩和/或定义的制动踏板偏移。类似地也可以确定制动踏板的操作，其中在此代替减小或低于而是必须查明提高或超过。

有利地，为了识别这样的障碍物可以应用不同的传感器，所述传感器可以检测车辆在行驶方向上的直接周围环境。特别是为此可以分析处理例如雷达和/或激光雷达和/或摄像机和/或超声波传感器的数据。借助于这样的传感器例如可以确定与位于机动车行驶方向上的对象的间隔。障碍物确定或者可以总是主动的或者至少当障碍物识别为必要时是主动的。如果障碍物已经在发动机的自动关断过程的时刻识别出，那么障碍物可以在松开制动踏板时或者在制动踏板已松开时也视为识别出的。然而为了可以考虑如下情况，其中之前探测出的障碍物在停止阶段期间已经移去，在本发明的一个特别有利的实施方案中，如果至少在松开制动踏板或制动踏板已松开的时刻探测出障碍物或者将障碍物视为存在的，那么触发慢行阻止。

有利地，如果在机动车与位于行驶方向上的对象之间确定的间隔小于预定间隔，那么检测出位于机动车当前行驶方向上的障碍物。

为了可以附加地阻止车辆在松开制动器或者在已松开制动器的情况下例如由于道路斜坡而开始滚动，起停机构附加地设置为，在松开制动踏板时触发以适合水平锁止制动压力，特别是当在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时检测出位于机动车当前行驶方向上或相反于当前行驶方向的障碍物时触发制动压力的锁止。锁止的制动压力的水平在此应至少如此大，使得阻止车辆的滑行。

为了可以进一步能使得驾驶员实现发动机的重新自动起动，必须在这样的情况下，即，在松开制动踏板时不允许发动机的自动起动，提供用于触发自动关断的发动机的自动接通过程的备选操作逻辑。有利地起停自动控制装置设置为，在松开制动踏板时或者在已松开制动踏板(最早)时没有触发的自动接通过程的情况下当检测出加速踏板的操作时——驾驶员原则上仅仅当想要开动时才操作该加速踏板——触发发动机的自动接通过程。如果起停自动控制装置附加地如此设置，使得起停自动控制装置在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时锁止制动压力，那么有利地触发：如果检测出加速踏板的操作或者随后如果由发动机提供驱动力矩，该驱动力矩阻止车辆的滚动(至少相反于行驶方向)，那么解除或撤销该制动压力。

不言而喻，当系统有关的接通要求存在(例如电池的过小的充电状态)时，也总是触发自动起动。

类似于按照本发明的第一方面的按照本发明的起停自动控制装置，本发明的第二方面涉及一种用于控制具有自动变速器或自动化传动装置的机动车的相应方法，其中，能检测位于机动车的当前行驶方向上的障碍物；并且原则上，如果检测出至少一个至少小于预定的接近静止的速度阈值的或者为零的车辆速度并且检测出制动踏板操作(以相应水平)，那么触发机动车的发动机的自动关断过程；以及如果检测出松开制动踏板或者已松开制动踏板，那么触发自动关断的发动机的自动接通过程。然而如果在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时探测到位于机动车的当前行驶方向上的障碍物，那么为了阻止机动车的慢行不触发或禁止发动机的自动接通。

备选于用于避免碰撞的按照本发明的起停自动控制装置的第一实施方案，在基本上相同的关断逻辑和部分相同的接通逻辑以便阻止由于产生的慢行力矩而机动车与探测的障碍物碰撞的情况下，按照与本发明的第一和第二方面并列设置的第三方面的按照本发明的起停自动控制装置设置为，如果在制动踏板松开之前或松开时或在已松开制动踏板时触发发动机的自动接通并且检测出位于机动车的当前行驶方向上的障碍物，那么为了阻止机动车的慢行在接通的发动机(A)的情况下触发慢行阻止。在此虽然发动机根据开始所述的接通逻辑自动起动，不过通过触发慢行阻止控制来阻止通过使车辆慢行的开动。

制动踏板的操作和/或制动踏板松开的识别以及障碍物的探测同样可以根据上述实施方案实现。

根据第一备选，如果在机动车与位于行驶方向上的对象之间确定的间隔小于预定的边界值，那么也在此有利地检测出位于机动车的当前行驶方向上的障碍物。

作为慢行阻止例如可以触发如下：在松开制动踏板时或在已松开的制动踏板时以适合水平锁止制动压力。该锁止的制动压力的水平在此应至少如此大，使得阻止车辆的慢行(缓行)。备选地，也可以激活所谓的自动定车功能，由此阻止车辆的缓行。

作为另一备选，(附加地)也可以作为慢行阻止触发在发动机与驱动轮之间的动力啮合中断。这例如通过暂时切换到中性传动位置而是可能的。

类似于按照第一备选的实施方案，可以在起停自动控制装置的这样的实施方案中——其中为了阻止碰撞而触发慢行阻止——如果检测出加速踏板的操作那么撤销已触发的慢行阻止，因为在操作加速踏板时可以得出，驾驶员想要开动车辆。

类似于该第二的按照本发明的起停自动控制装置，本发明的另一方面涉及相应的用于控制具有自动变速器或自动化传动装置的机动车的方法，其中——如上所公开的那样——能检测位于机动车的当前行驶方向上的障碍物；并且原则上，如果检测出至少一个至少小于预定接近静止的速度阈值的或者为零的车辆速度并且检测出制动踏板操作，那么触发机动车的发动机的自动关断过程；以及如果检测出松开制动踏板或者已松开制动踏板，那么触发自动关断的发动机的自动接通过程。如果在松开制动踏板时或在已松开制动踏板时探测到位于机动车的当前行驶方向上的障碍物，虽然触发发动机的自动接通过程，不过为了阻止机动车的慢行在接通的发动机的情况下触发慢行阻止。

上述对于所述两个按照本发明的起停自动控制装置的实施方案以相应方式也适用于按照本发明的方法。

附图说明

现在根据各实施例进一步阐明本发明。附图示出：

图1示出起停自动控制装置的第一实施方案；

图2示出起停自动控制装置的第二实施方案；

图3示出起停自动控制装置的第三实施方案；以及

图4示出起停自动控制装置的第四实施方案。

具体实施方式

图1作为中间的元件示出起停自动控制装置SSA，其获得不同的输入信号d、v、bp、gp以及ZA并且发出驱控信号aus、an、0以及br。详细地，起停自动控制装置SSA由设置在车辆上的并且基本上向前和向后定向的传感装置S获得信号d，该信号说明机动车对于位于当前行驶方向(在前方或后方或者在右侧或左侧)上的障碍物的间隔d。传感装置S可以包括不同设计的传感器元件，例如雷达传感器和/或摄像机传感器和/或激光雷达传感器和/或超声波传感器，其中，由传感器元件提供的数据在这里未进一步示出的分析处理单元中被分析处理以便确定相应间隔d。

此外，起停自动控制装置SSA获得机动车的速度v、信号bp(该信号提供关于制动踏板BP的当前操作状态(如果操作制动踏板，那么bp＝1；如果不操作制动踏板，那么bp＝0)的信息)以及信号gp，该信号提供关于加速踏板GP的当前操作状态(如果操作加速踏板，那么bp＝1；如果不操作加速踏板，那么bp＝0)的信息。

最后，起停自动控制装置SSA获得信号ZA，该信号提供关于发动机A的当前状态(如果发动机在运行中，那么ZA＝1；如果发动机位于自动关断状态，那么ZA＝0)的信息。发动机可以是任意类型的发动机，优选地起停自动控制装置SSA然而适用于内燃机。

起停自动控制装置SSA现在如此构造，使得该起停自动控制装置在马达运行的情况下亦即如果ZA＝1，连续如下分析处理车辆速度v以及制动踏板BP的位置，即车辆速度v是否至少接近零或是否识别出静止状态，以及操作制动踏板BP亦即信号bp＝1。如果满足这些条件并且也不存在(系统侧的)关断阻止(例如过大的坡度，电池的过小的充电状态)，那么起停自动控制装置SSA发送信号“aus”给发动机A，由此触发发动机A的自动关断过程。附加地起停自动控制装置SSA发送信号br给制动执行机构B用于以适合水平锁止制动压力，从而在(随后)松开制动踏板时阻止车辆的滑行。

此外，起停自动控制装置SSA包括分析处理单元，该分析处理单元在发动机A自动关断(ZA＝0)时并且在存在接通要求时触发发动机A的自动起动。详细地，起停自动控制装置SSA示出发动机A状态、制动踏板BP的位置以及与位于当前行驶方向上的障碍物的确定的间隔d的监控。如果制动踏板BP在发动机A自动关断(ZA＝0)时松开(bp＝0)，并且与位于当前行驶方向上的障碍物的确定的间隔d大于预定间隔边界值dGW，那么起停自动控制装置SSA发送信号“an”给发动机A，由此触发发动机A的自动起动。同时，起停自动控制装置SSA通过发送信号“0”给制动执行机构B来触发锁止的制动压力的撤销(Zurücknehmen)。在此没有示出但是出于完整性的原因应提及的是，出于安全原因锁止的制动压力仅仅当可以由发动机A提供如下驱动力矩时才撤销，该驱动力矩阻止车辆至少相反于行驶方向的滚动。

如果确定的间隔d小于预定间隔边界值dGW，那么不直接触发发动机A的自动起动，而是仅仅当检测出加速踏板GP的操作、亦即信号gp具有值“1”时，才触发自动起动。

图2示出起停自动控制装置SSA的对于第一实施方案备选的实施方案，其中，基本的构造与第一实施方案相同。可能的起停自动控制装置SSA的该第二实施方案仅仅在由制动踏板BP接收的信号pB的方式上和在由加速踏板GP接收的信号pG的方式上及其分析处理上有所不同。

起停自动控制装置SSA由制动踏板BP或由制动系统接收关于当前的或基于制动踏板操作所要求的制动压力pB的信息以及信号pG，该信号提供关于加速踏板GP的当前存在的偏移的信息。

起停自动控制装置SSA现在如此构成，使得该起停自动控制装置在马达运行的情况下亦即如果ZA＝1，连续如下分析处理车辆速度v以及制动系统BS的制动压力pB，即，车辆速度v是否至少接近零或识别出静止状态以及是否操作制动踏板BP，亦即由制动踏板触发的制动压力pB大于零、特别是大于预定的第一制动压力阈值pBSW1。如果满足这些条件并且也不存在(系统侧的)关断阻止，那么起停自动控制装置SSA发送信号“aus”给发动机A，由此触发发动机A的自动关断过程。附加地，起停自动控制装置SSA发送信号br给制动执行机构B用于以适合水平锁止制动压力，从而在(随后)松开制动踏板BP时阻止车辆的滑行。

此外，起停自动控制装置SSA包括分析处理单元，该分析处理单元在自动关断发动机A(ZA＝0)时并且在存在接通要求时触发发动机A的自动起动。详细地，起停自动控制装置SSA示出发动机A状态、通过制动踏板的操作而要求的制动压力pB以及与位于当前行驶方向上的障碍物的确定的间隔d的监控。如果在自动关断的发动机A(ZA＝0)时松开制动踏板BP(bp＝0)，亦即识别到由制动踏板要求的制动压力pB减小到预定的第二制动压力阈值pBSW2(该第二制动压力阈值可以大于或等于第一制动压力阈值pBSW1)之下，并且与位于当前行驶方向上的障碍物的确定的间隔d大于预定的间隔边界值dGW，那么起停自动控制装置SSA发送信号“an”给发动机A，由此触发发动机A的自动起动。同时，起停自动控制装置SSA通过发送信号“0”给制动执行机构B来触发锁止的制动压力的撤销。在此没有示出但是出于完整性的原因应提及的是，出于安全原因锁止的制动压力仅仅当可以由发动机A提供如下驱动力矩时才撤销，该驱动力矩阻止车辆至少相反于行驶方向的滚动。

如果确定的间隔d小于预定的间隔边界值dGW，那么不直接触发发动机A的自动起动，而是仅仅当检测出加速踏板GP的操作pG时才触发自动起动，该操作超过预定的操作边界值pGSW。

代替通过制动踏板BP的操作而要求的制动压力pB可以类似地例如也实现制动踏板BP的偏移或施加到制动踏板BP上的操作力的分析处理。

图3现在示出用于阻止由于产生的慢行力矩而与位于当前行驶方向上的障碍物的碰撞的起停自动控制装置SSA的一个备选实施方案。

类似于图1，图3现在作为中间的元件示出起停自动控制装置SSA，其获得不同的输入信号d、v、bp、gp以及ZA并且发出驱控信号aus、an、0以及br。关于对于上述输入信号的进一步细节参考图1的说明。

起停自动控制装置SSA现在如此构造，使得该起停自动控制装置在马达运行的情况下亦即如果ZA＝1，连续如下分析处理车辆速度v以及制动踏板BP的位置，即，车辆速度v是否至少接近零或为零并且操作制动踏板BP，亦即信号bp＝1。如果满足这些条件并且也不存在(系统侧的)关断阻止(例如过大的坡度，电池的过小的充电状态)，那么起停自动控制装置SSA发送信号“aus”给发动机A，由此触发发动机A的自动关断过程。

此外，起停自动控制装置SSA包括分析处理单元，该分析处理单元在自动关断的发动机A(ZA＝0)时并且在存在接通要求时触发发动机A的自动起动。详细地，起停自动控制装置首先示出发动机A状态ZA、以及制动踏板的位置bp的监控。如果在自动关断的发动机(ZA＝0)的情况下检测出松开制动踏板BP，那么信号bp采取值“零”，那么起停自动控制装置SSA发送信号“an”给发动机A，由此触发发动机A的自动起动。紧接着(或者至少大约同时或已经更早或持久地)起停自动控制装置SSA如下分析处理车辆与位于当前行驶方向上的障碍物的检测的间隔d，即，确定的间隔d是否小于预定间隔边界值dGW。如果是，起停自动控制装置SSA通过发送信号br给制动执行机构B触发慢行阻止，由此触发或锁止制动压力，该制动压力如此大，使得阻止车辆的慢行(缓行)，亦即车辆虽然接通了发动机并且松开制动踏板还是保持在静止状态。

在开始慢行阻止之后，起停自动控制装置SSA监控加速踏板GP的位置。如果检测出加速踏板GP的操作，亦即信号gp采用值“1”，那么起停自动控制装置SSA通过发送信号“0”给制动执行机构B触发已锁止的制动压力的撤销。

在图4中示出的起停自动控制装置SSA的实施方案基本上相应于在图3中示出的实施方案的结构，其中，在此类似于图2不仅检测和分析处理制动踏板BP的操作或不操作，而且检测和分析处理由制动踏板BP要求的制动压力pB。同样不仅接收和分析处理加速踏板GP的操作或不操作而且接收和分析处理加速踏板的操作的强度pG。

如果除了其他条件之外由制动踏板BP要求的制动压力pB低于预定的第一制动压力阈值pBSW1，那么触发自动关断过程aus。如果基于制动踏板BP的松开基于制动踏板BP的操作而要求的制动压力pB超过预定的第二制动压力阈值pBSW2，那么实现发动机A的自动起动an。如果已触发慢行阻止(参见对图3的描述)，起停自动控制装置SSA监控加速踏板GP的偏移。如果检测出加速踏板GP的操作pG，该操作超过预定操作边界值pGSW，那么起停自动控制装置SSA通过发送信号“0”给制动执行机构B触发锁止的制动压力的撤销。

代替要求的制动压力，例如也可以监控和分析处理制动踏板的偏移或作用于制动踏板的操作力。