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DE102011077656B4 - Abschalten eines Antriebsmotors bei Zufahrt auf eine Verkehrsampel - Google Patents

Abschalten eines Antriebsmotors bei Zufahrt auf eine Verkehrsampel Download PDF

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Marco Bruemmer
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Abstract

Verfahren zum Entscheiden über das Abschalten eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs beim Zufahren auf eine vorausliegende Verkehrsampel, mit den Schritten:- Schätzen einer Dauer, in der kein positives Antriebsmoment angefordert werden wird oder nur positives Antriebsmoment kleiner oder kleiner gleich als eine Schwelle angefordert werden wird, unter Verwendung von Ampelphaseninformation für die Ampel; und- Entscheiden über das Abschalten des Antriebsmotors beim Zufahren auf die Verkehrsampel in Abhängigkeit der geschätzten Dauer.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entscheiden über das Abschalten eines Kraftfahrzeugs beim Zufahren auf eine vorausliegende Verkehrsampel.
  • Hybridfahrzeuge sind häufig dazu eingerichtet, den Verbrennungsmotor bei Unterschreiten von bestimmten, in Betriebsstrategien festgelegten Geschwindigkeitsschwellen abzuschalten, sofern vom Fahrer keine Lastanforderung (d. h. keine Betätigung des Fahrpedals) erfolgt.
  • Ebenso sind Fahrzeuge mit sogenannter Motor-Start-Stopp-Automatik üblich, die bei Unterschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle größer 0 km/h (beispielsweise einer Schwelle von 5 km/h) den Verbrennungsmotor abschalten, sofern die weiteren Randbedingungen erfüllt sind, beim Handschaltgetriebe beispielsweise eine Leerlaufposition des Gangwahlhebels, keine Betätigung der Kupplung und keine Lastanforderung.
  • Bei zukünftigen Fahrzeugkonzepten wird ein Abschalten und möglicherweise auch Auskuppeln des Verbrennungsmotors beim Verzögern auch bei höheren Geschwindigkeiten vorgesehen, sofern keine Lastanforderung besteht. Ein Abschalten und optional auch Auskuppeln des Verbrennungsmotors kann beispielsweise dann ausgelöst werden, wenn der Fahrer vom Fahrpedal geht und das Fahrzeug rollen lässt. Das Ausrollen des Fahrzeugs bei ausgekuppeltem Verbrennungsmotors wird auch als Segeln bezeichnet.
  • Beim Abschalten des Verbrennungsmotors werden typischerweise nur die in den Betriebsstrategien festgelegten Schwellwerte für Geschwindigkeit und Lastanforderung verwendet.
  • Bei einer derartigen Abschaltstrategie wird der Verbrennungsmotor oft nur kurzzeitig abgeschaltet, weil der Fahrer kurz nach Abschalten wieder beschleunigt oder mit geringer Geschwindigkeit weiterfährt (beispielsweise bei Verringerung der zulässigen Geschwindigkeit) und der Motor somit wieder gestartet werden muss. Bei nur kurzzeitigem Abschalten des Motors kann sich durch den anschließenden Motorstart ein Mehrverbrauch an Kraftstoff im Vergleich dazu ergeben, dass der Motor überhaupt nicht ausgeschaltet wird.
  • Häufiges kurzzeitiges Abschalten des Motors erhöht außerdem die Anzahl der Motorstarts unnötig, ohne dass sich hieraus im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch eine Verbesserung ergibt. Ein Motorstart-System wird auf eine bestimmte Anzahl an Motorstarts im Fahrzeugleben ausgelegt. Heutige Start-Stopp-Systeme sind sehr teuer, da sie auf eine sehr hohe Zahl an Motorstarts ausgelegt sind. Durch die Vermeidung unnötigen Abschaltens des Motors und anschließenden Startens kann das Start-Stopp-System auf eine geringere Anzahl von Motorstarts ausgelegt werden, wodurch die Herstellkosten des Fahrzeugs sinken.
  • Wenn beim Zufahren auf eine Verkehrsampel der Fahrer vom Fahrpedal geht, um das Fahrzeug zu verzögern, kann der Motor mit dem Ziel abgeschaltet werden, Kraftstoff zu sparen. Wenn der Fahrer jedoch kurz nach Abschalten des Motors wieder das Fahrpedal betätigt, weil die Ampel auf Grün geschaltet hat, führt dies stattdessen zu einem Mehrverbrauch und zu einer unnötigen Beanspruchung des Motorstart-System.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2009 002 521 A1 ist es bekannt, dass ein Segelmodus mit abgeschaltetem Motor mit Hilfe einer Plausibilitätsprüfung einer aktuell aktiven automatischen Fahrgeschwindigkeitsregelungsfunktion oder Fahrgeschwindigkeits- und Abstandsregelungsfunktion und/oder anderer aktueller Fahrzeugbetriebs- oder Fahrzustandsdaten oder daraus abgeleiteter Größen prognostisch aktiviert, deaktiviert oder beibehalten wird. Dazu werden Sensorsignale aus einer Überwachung der unmittelbaren Fahrzeugumgebung sowie aus Navigationsdaten ausgewertet und einer Plausibilitätsprüfung unterzogen. Die Segelfunktion wird nicht aktiviert oder deaktiviert, wenn beispielsweise ein bevorstehender abstandsregelungsrelevanter aktiver Bremsvorgang, eine bevorstehende abstandsregelungsrelevante Geschwindigkeitsverringerung, eine hohe Verkehrsdichte, schnell wechselnde Verkehrssituationen, eine zu kurze Segel- oder Rollstrecke und/oder eine relativ hügelige Fahrbahn erkannt oder prognostiziert wird.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2008 031 340 A1 ist ein Verfahren zum Beeinflussen einer Motor-Stopp-Automatik eines Kraftfahrzeuges bekannt, welche den Motor automatisch abschaltet, sobald die dafür vorgegebenen Betriebsbedingungen für eine vorgegebene Zeit erfüllt sind, wobei zusätzliche Informationen u. a. aus Navigation-, Radar-, Kamera-, Verkehrsleit- und/oder Car-to-Car-Kommunikationssystemen zur Beeinflussung der Motor-Stopp-Automatik herangezogen werden und auf der Basis dieser Informationen von Fall zu Fall abgeschätzt wird, ob ein Abschalten des Motors herbeigeführt wird oder nicht.
  • Aus den Druckschriften DE 10 2008 011 709 B4 , DE 30 197 09 A1 und DE 10 2010 027 899 A1 sind Verfahren zum Erfassen von Schaltdaten von Signalanlagen im Straßenverkehr bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Entscheiden über das Abschalten eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs beim Zufahren auf eine vorausliegende Verkehrsampel anzugeben, welches ein unnötiges Abschalten und anschließendes Starten des Antriebsmotors verhindert.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Entscheiden über das Abschalten eines Antriebsmotors beim Zufahren auf eine vorausliegende Verkehrsampel wird eine Dauer geschätzt, in der kein positives Antriebsmoment angefordert werden wird, also keine Lastanforderung zu erwarten ist. Alternativ kann auch die Dauer geschätzt werden, in der nur ein sehr kleines positives Antriebsmoment kleiner oder kleiner gleich als eine Schwelle angefordert werden wird. Bei der Dauer handelt es sich vorzugsweise um eine Zeitangabe, es kann aber auch eine Längenangabe (beispielsweise 300 m) geschätzt werden. Die Dauer wird im Folgenden auch als Null-Moment-Dauer bezeichnet.
  • Zur Bestimmung dieser Null-Moment-Dauer wird zumindest Ampelphaseninformation für die Ampel verwendet. Die Ampelphaseninformation umfasst vorzugsweise sowohl die aktuelle Ampelphase (beispielsweise Grün, Rot oder Gelb) als auch eine Restzeitangabe für die aktuelle Ampelphase. Ferner kann zusätzlich auch die auf die aktuelle Ampelphase folgende Ampelphase und deren Dauer berücksichtigt werden. Außerdem können zur Bestimmung der Null-Moment-Dauer noch die Fahrzeuggeschwindigkeit sowie der Abstand zur Ampel (oder zu einem Referenzpunkt an der Ampel) und/oder eine zu erwartende Fahrzeugverzögerung verwendet werden.
  • Die Schätzung der Null-Moment-Dauer kann beispielsweise dann erfolgen, wenn der Fahrer beim Zufahren auf die Ampel vom Fahrpedal geht. Alternativ kann die Schätzung der Null-Moment-Dauer wiederholt erfolgen, ohne dass der Fahrer tatsächlich vom Fahrpedal geht, wobei für die Schätzung der Dauer jeweils angenommen wird, dass der Fahrer vom Fahrpedal zum Zeitpunkt der Schätzung geht, und das Abschalten des Antriebsmotors erst unter der Voraussetzung erfolgt, dass der Fahrer auch tatsächlich vom Fahrpedal geht oder gegangen ist.
  • Über das Abschalten des Antriebsmotors wird dann in Abhängigkeit der geschätzten Null-Moment-Dauer entschieden. Beispielsweise wird bei Überschreiten eines Schwellwertes für die Null-Moment-Dauer der Antriebsmotor abgeschaltet und bei Unterschreiten dieses Schwellwertes der Antriebsmotor im angeschalteten Zustand belassen.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren können kurzzeitige Motorstopps bei Zufahrt auf eine Ampel verhindert werden. Hierdurch sinkt die Starthäufigkeit oder Zustarthäufigkeit (bei einem Hybridfahrzeug) für den Verbrennungsmotor, wodurch der Verschleiß des Start-Stopp-Systems, insbesondere des Starters, sinkt. Das Start-Stopp-System lässt sich auf eine geringe Anzahl von Motorstarts auslegen, wodurch die Kosten für das Start-Stopp-System sinken. Außerdem werden die durch kurzzeitige Motorstopps hervorgerufenen Nachteile, wie Mehrverbrauch, erhöhter Schadstoffausstoß, zusätzliche Geräuschemissionen und eine Komfortminderung, reduziert.
  • Vorzugsweise erfolgt das Abschalten des Motors im Zusammenhang mit einem Segelbetrieb des Fahrzeugs, bei dem die Kupplung geöffnet ist und die mechanische Kopplung zwischen Antriebsmotor und Antriebsrädern unterbrochen ist. Das Fahrzeug befindet sich beim Abschalten bereits im Segelbetrieb mit offener Kupplung oder geht kurz nach dem Abschalten in den Segelbetrieb mit offener Kupplung über.
  • Bei einer einfachen Ausgestaltung des Verfahrens kann beispielsweise die Null-Moment-Dauer anhand der aktuellen Ampelphase und der Restzeit dieser Ampelphase geschätzt werden. Bei Zufahrt auf eine Ampel mit einer aktuell roten Ampelphase kann beispielsweise die Null-Moment-Dauer, in der kein positives Antriebsmoment (oder nur ein geringes Antriebsmoment kleiner oder kleiner gleich eine Schwelle) zu erwarten ist, durch die Restzeit dieser roten Ampelphase abgeschätzt werden. Es wird geprüft, ob die Restzeit der roten Ampelphase ausreichend lang ist, dass ein Abstellen der Antriebsmaschine sinnvoll erscheint.
  • Beispielhafte Faktoren können hierbei sein der Energieverbrauch, Komfort (beispielsweise die Ansprechdauer beim fahrerseitigen Anfordern eines positiven Antriebsmoments), Sicherheitsgründe (beispielsweise höhere Bremskraft bei einem aktiven Antriebsstrang), Materialverschleiß (jeder neue Start bedeutet Abnutzung) und die Verkehrsflussbeeinflussung durch das Abschalten des Motors (ein Fahrzeug mit abgeschaltetem Motor kann ein Hindernis darstellen).
  • Bei ausreichender Null-Moment-Dauer (d. h. Restzeit der roten Ampelphase) wird die Antriebsmaschine abgestellt, sofern vom Antriebsmotor kein positives Antriebsmoment (oder nur ein geringes Antriebsmoment kleiner oder kleiner gleich einer Schwelle) angefordert wird, beispielsweise weil der Fahrer vom Fahrpedal gegangen ist. Bei Zufahrt auf eine Ampel mit einer aktuell grünen Ampelphase, erfolgt kein Abschalten der Antriebsmaschine, weil nicht bekannt ist, ob diese grüne Ampelphase noch erreicht werden kann.
  • Bei einer komplexeren Ausgestaltung des Verfahrens wird geprüft, ob das Fahrzeug ab dem jetzigen Zeitpunkt bei einem Verzögerungsmanöver (z. B. Segeln) mit abgeschaltetem Motor die Ampel oder einen Referenzpunkt (beispielsweise der Haltelinie) an der Ampel erreichen kann. Außerdem werden der Ankunftszeitpunkt des Fahrerzeugs an der Ampel (oder an dem Referenzpunkt) und damit die Ampelphase zum Ankunftszeitpunkt bestimmt. Zur Berechnung können beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Abstand des Kraftfahrzeugs zur Ampel (oder zu einem Referenzpunkt an der Ampel) und die zu erwartende Verzögerung des Fahrzeugs (beispielsweise beim Segelbetrieb mit abgeschaltetem Motor) verwendet werden. Der Abstand zur Ampel kann mittels eines Navigationssystems durch Vergleich der GPS-Koordinaten von Fahrzeug und Ampel oder durch eine Laufzeitmessung für die Nachrichtenübermittelung von Ampel zu Fahrzeug gemessen werden.
  • Zur Schätzung, wie weit das Fahrzeug rollen kann und ob das Fahrzeug die Ampel erreichen kann, können Informationen aus digitalen Karten, insbesondere die Topographie der Straße (beispielsweise Steigung, Kurvenverlauf oder Reibwert), verwendet werden.
  • Für den Fall, dass die ermittelte Ampelphase zum berechneten Ankunftszeitpunkt eine rote Ampelphase ist, entspricht beispielsweise die Null-Moment-Dauer der Zeitdauer bis zum Ende dieser Ampelphase. Für den Fall, dass die Ampel aktuell rot ist und zum berechneten Ankunftszeitpunkt grün ist, kann beispielsweise die Null-Moment-Dauer durch die Zeitdauer bis zum Umschalten der Ampel auf Grün abgeschätzt werden.
  • Neben der Entscheidung über das Abschalten des Antriebsmotors kann auch über das Ab- oder Anschalten eines Verbrauchers oder Nebenaggregates in Abhängigkeit der ermittelten Null-Moment-Dauer entschieden werden. Beispielsweise kann auch die Klimaanlage abgeschaltet werden, da diese den Antriebsmotor im eingeschalteten Zustand wieder einschalten kann, so dass die Abschaltdauer dann möglicherweise zu gering ist. Ein weiteres Beispiel ist das mögliche Abschalten von Heizungseinrichtungen, wie beispielsweise die Innenraum-, Sitz- oder Scheibenheizung im Fahrzeug. Je weniger Nebenverbraucher aktiviert sind, desto länger kann ein Antriebsmotor abgestellt bleiben.
  • Anhand der geschätzten Null-Moment-Dauer kann auch entschieden werden, ob ein bestimmter Verbraucher oder ein Nebenaggregat in besondere Weise gesteuert wird. So können beispielsweise bei einer ausreichend langen Null-Moment-Dauer die Scheinwerfer etwas gedimmt werden (hierbei müssen natürlich die gesetzlichen Vorschriften zur Leuchtstärke der Scheinwerfer eingehalten werden). Außerdem kann bei einer ausreichend langen Null-Moment-Dauer die Klimaanlage vorkonditioniert werden. Die Klimaanlage, insbesondere der Klimakompressor, ist typischerweise mit dem Antriebsmotor über einen Antriebsriemen gekoppelt. Bei Abschalten des Verbrennungsmotors kann der Nachlauf des Verbrennungsmotors ausgenutzt werden, um mittels des Kompressors vorzukühlen, da später bei Ruhen der Kurbelwelle der Klimakompressor nicht mehr betrieben werden kann. Eine Klimaanlage, die nicht über die Antriebswelle des Antriebsmotors (Riemen, Zahnräder, etc.) betrieben wird (beispielsweise eine elektrifizierte Klimaanlage), kann während der Fahrzeugverzögerung bei abgestelltem Antriebsmotor ebenfalls vorkonditioniert werden, beispielsweise durch die Umwandlung kinetischer Energie des Fahrzeugs beim Verzögern. Außerdem kann in Abhängigkeit der Null-Moment-Dauer auch ein Bremskraftverstärker vorkonditioniert werden. Dabei besteht die Möglichkeit, dass ein Unterdruckspeicher vorgeladen wird, der auch bei abgestellter Antriebsmaschine eine hohe Bremswirkung gewährleistet.
  • Die Ampelphaseninformation oder ein Teil hiervon kann mittels eines Funkempfängers empfangen werden. Die Ampelphaseninformation kann beispielsweise durch Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation, Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, Fahrzeug-Backend-Kommunikation und/oder Fahrzeug-Datenprovider-Kommunikation empfangen werden.
  • Die Ampelphaseninformation oder ein Teil hiervon kann auch aus einer fahrzeuginternen Datenbank, beispielsweise als Teil der Karteninformation des Navigationssystems, stammen. So können beispielsweise Signalphasenpläne zum Steuern von festzeitgesteuerten Ampeln im Fahrzeug abgespeichert sein.
  • Ferner kann gelernte Information verwendet werden, welche auf einem vorherigen Befahren der Fahrtstrecke beruht. Diese Information kann auch als Ampelphaseninformation dienen. Beispielsweise kann für eine bestimmte Strecke gelernt werden, wann der Fahrer während der Fahrtstrecke angehalten hat. Hieraus kann auf einen Rückstau an einer Ampel oder auf eine rote Ampelphase geschlossen werden.
  • Außerdem kann Information von einem oder mehreren Fahrzeugen verwendet werden, die an der Ampel warten oder sich vor dem Fahrzeug auf die Ampel zubewegen. Diese Information kann auch als Ampelphaseninformation dienen. Beispielsweise kann es an einer Verkehrsampel einen Rückstau geben und die wartenden Fahrzeuge des Rückstaus teilen dem auf die Ampel zufahrenden Fahrzeug mit, dass diese an der Ampel warten. Hierzu kann ein direkter Informationsaustausch zwischen den wartenden Fahrzeugen und dem auf die Ampel zufahrenden Fahrzeug oder ein indirekter Informationsaustausch über eine zentrale oder dezentrale Vermittlungseinrichtung stattfinden. Es kann auch mittels einer Umfeldsensorik wie beispielsweise Radar, Lidar oder Kamera festgestellt werden, dass Fahrzeuge an der Ampel warten und diese Information über die wartenden Fahrzeuge kann bei dem Verfahren verwendet werden.
  • Mittels entsprechender Umfeldsensorik und/oder empfangener Information kann eine Schätzung des Rückstaus vor der Ampel durchgeführt werden, wobei beispielsweise die Warteschlangenlänge oder die Wartezeitdauer vor der Ampel bestimmt wird. Die Entscheidung über das Abstellen des Antriebsmotors hängt dann von dem Ergebnis der Rückstauschätzung ab. Beispielsweise kann die Null-Moment-Dauer in Abhängigkeit des Ergebnisses der Rückstauschätzung ermittelt werden.
  • Anhand der ermittelten Null-Moment-Dauer kann auch entschieden werden, ob bei der Zufahrt auf die Verkehrsampel das Abstellen des Antriebsmotors verhindert werden soll, wenn eine andere Systemfunktion das Abstellen des Motors fordert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zum Entscheiden über das Abschalten eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs beim Zufahren auf eine vorausliegende Verkehrsampel.
  • Zur Durchführung des Verfahrens werden bei diesem Ausführungsbeispiel folgende Informationen verwendet:
    • - Ampelphaseninformation in Form der aktuelle Ampelphase und der Restzeit, optional noch die nächsten Ampelphasen und deren Dauer,
    • - die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs,
    • - der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Ampel und
    • - Information über die zu erwartende Fahrzeugverzögerung bei Zufahrt auf die Ampel in einem Fahrmodus mit abgeschaltetem Antriebsmotor, beispielsweise Segeln, Rekuperationsbetrieb, Schubbetrieb, Bremsbetrieb oder eine Kombination hieraus.
  • Bei dem Verfahren wird bestimmt,
    • - ob mit der aktuellen Geschwindigkeit durch ein Verzögerungsmanöver (beispielsweise Segeln) die Ampel (oder ein entsprechender Bezugspunkt an der Ampel) erreicht werden kann,
    • - wann die Ampel erreicht wird und
    • - welche Ampelphase dann vorliegt.
  • In einem ersten Schritt (s. Schritt 100) wird geprüft, ob das Fahrzeug ab dem jetzigen Zeitpunkt mit einem Verzögerungsmanöver bei abgeschaltetem Motor, beispielsweise Segeln, Schubverzögerung, Bremsen, Rekuperationsbetrieb (Bremsenergierückgewinnung) oder einer Kombination hieraus, die Ampel (oder einen Bezugspunkt an der Ampel) erreichen wird.
  • Es wird also geprüft, ob das Fahrzeug die Reststrecke bis zur Ampel mit Null-Moment, d. h. ohne positives Antriebsmoment (oder nur mit einem sehr geringen positives Antriebsmoment kleiner oder kleiner gleich einer Schwelle) zurücklegen kann.
  • Dazu werden bekannte Fahrwiderstandsgleichungen und Fahrwiderstandskräfte durch Rollreibung, Luftwiderstand, Steigungswiderstand, Fahrzeugbeschleunigung/Fahrzeugverzögerung des jeweiligen Fahrmanövers (beispielsweise Segeln) verwendet oder aber im Fahrzeug abgelegte Daten mit entnehmbaren Informationen über eine zu erwartende Fahrzeugverzögerung in gegebener Fahrsituation .
  • Falls das Erreichen möglich ist, wird der Ankunftszeit ΔtA an der Ampel berechnet.
  • Kann die Ampel noch nicht mit Null-Moment erreicht werden, ist die Null-Moment-Dauer ΔtNM gleich Null (s. Schritt 110). Es wird erwartet, dass das Fahrzeug weiterhin mit positivem Antriebsmoment auf die Ampel zufahren wird.
  • Kann die Ampel mit Null-Moment erreicht werden, folgt der nächste Schritt zur Ermittlung der Null-Moment-Dauer ΔtNM.
  • Hierbei wird zwischen vier verschiedenen Fällen unterschieden:
    1. 1. Die Ampel, auf die zugefahren wird, ist aktuell rot und wird auch zum berechneten Ankunftszeit ΔtA rot sein: Die Null-Moment-Dauer ΔtNM ergibt sich aus der Dauer ΔtA bis zum Ankunftszeitpunkt an der Ampel (s. Schritt 200).
    2. 2. Die Ampel, auf die zugefahren wird, ist aktuell rot und wird zur berechneten Ankunftszeit ΔtA grün sein: Die Null-Moment-Dauer ΔtNM entspricht der Dauer Δtg bis zum Umschalten der Ampel auf grün (s. Schritt 210).
    3. 3. Die Ampel, auf die zugefahren wird, ist aktuell grün und wird auch zur berechneten Ankunftszeit ΔtA grün sein: Die Null-Moment-Dauer ΔtNM wird zu Null gesetzt (s. Schritt 220).
    4. 4. Die Ampel, auf die zugefahren wird, ist aktuell grün und wird zur berechneten Ankunftszeit ΔtA rot sein: Die Null-Moment-Dauer ΔtNM entspricht der Dauer ΔtA bis zur Ankunft an der Ampel (s. Schritt 230). Dies stellt einen Sonderfall dar. Wenn der Fahrer die Längsdynamik steuert, sollte er vorzugsweise mittels eines geeigneten Informationsmittel informiert werden, dass bei Null-Moment (beispielsweise Fuß vom Fahrpedal) die Antriebsmaschine abgestellt wird, weil die Ampel bei Rot erreicht wird. Wenn ein automatisiertes System die Längsdynamik regelt, ist dies irrelevant.
  • Wird eine Verzögerung bis zur Verkehrsampel mit anschließendem Stillstand wegen einer roten Ampel ermittelt (also im 1. Fall und im 4. Fall), verlängert sich die prognostizierte Null-Moment-Dauer ΔtNMbis zum Ende der roten Ampelphase (s. Schritte 240 und 250), d. h. um die zusätzliche Zeitdauer ΔtEr zwischen dem Ankunftszeitpunkt und dem Ende der roten Ampelphase, weil erst zu diesem Zeitpunkt wieder damit gerechnet werden muss, dass eine positive Momentenanforderung an die Antriebsmaschine erfolgt. Für den Fall, dass die ermittelte Ampelphase zur berechneten Ankunftszeit eine rote Ampelphase ist, entspricht also die Null-Moment-Dauer ΔtNMder Zeitdauer bis zum Ende dieser roten Ampelphase, also der Restzeit dieser roten Ampelphase.
  • Das vorstehend beschrieben Verfahren kann beispielsweise dann ausgelöst werden, wenn der Fahrer beim Zufahren auf die Ampel vom Fahrpedal geht. Alternativ kann die Schätzung der Null-Moment-Dauer ΔtNMwiederholt erfolgen, ohne dass der Fahrer tatsächlich vom Fahrpedal geht, wobei für die Schätzung der Dauer jeweils angenommen wird, dass der Fahrer zum Zeitpunkt der Schätzung der Null-Moment-Dauer vom Fahrpedal geht, und das Abschalten des Antriebsmotors erst unter der Voraussetzung erfolgt, dass der Fahrer auch tatsächlich vom Fahrpedal geht oder gegangen ist.
  • Es sind aus dem Stand der Technik Funktionen bekannt, die eine Fahrempfehlung oder eine vorausschauende Fahrstrategie für Verkehrsampeln ermitteln, damit eine Ampel bei Grün erreicht wird. Diese Strategien sehen ebenfalls Verzögerungsphasen mit Null-Moment vor. Werden solche Funktionen verwendet, kann die Null-Moment-Dauer ΔtNM gleich der Dauer der Verzögerungsphase der Fahrstrategie gesetzt werden.
  • Nach Bestimmung der Null-Moment-Dauer ΔtNMwird in Abhängigkeit der Null-Moment-Dauer ΔtNMentschieden, ob der Motor abgestellt werden soll oder nicht. In einer einfachen Realisierungsform wird die Null-Moment-Dauer ΔtNMmit einem Schwellwert Δtth verglichen (s. Schritt 260). Falls die Null-Moment-Dauer ΔtNM größer (oder alternativ größer gleich) als der Schwellwert Δtth ist, wird der Motor abgeschaltet (sofern der Fahrer vom Fahrpedal gegangen ist). Andernfalls wird der Motor nicht abgeschaltet (s. Schritt 280).
  • Motivation für die Entscheidung über das Abschalten in Abhängigkeit von der Null-Moment-Dauer ΔtNMsind beispielsweise:
    • - Kraftstoffeffizienz; lohnt sich beispielsweise ein Abschalten und dadurch ein späteres Wiedereinschalten, denn der Mehrverbrauch durch den Wiederstart muss durch die Kraftstoffersparnis während der Abschaltdauer kompensiert werden,
    • - Ansprechverhalten und Komfort für den Fahrer; bei abgeschaltetem Motor kann eine positive Momentenanforderung nicht unverzüglich umgesetzt werden, sondern es vergeht beim Neustart eine bestimmte Zeit, bis wieder ein positives Moment zur Verfügung steht,
    • - Komfort für Insassen; der Geräuschpegel im Fahrzeug wird reduziert, wenn die Antriebsmaschine abgestellt wird,
    • - Materialverschleiß (häufige Wiederstarts der Antriebsmaschine bedeuten einen höheren Materialverschleiß).

Claims (12)

  1. Verfahren zum Entscheiden über das Abschalten eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs beim Zufahren auf eine vorausliegende Verkehrsampel, mit den Schritten: - Schätzen einer Dauer, in der kein positives Antriebsmoment angefordert werden wird oder nur positives Antriebsmoment kleiner oder kleiner gleich als eine Schwelle angefordert werden wird, unter Verwendung von Ampelphaseninformation für die Ampel; und - Entscheiden über das Abschalten des Antriebsmotors beim Zufahren auf die Verkehrsampel in Abhängigkeit der geschätzten Dauer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Ampelphaseninformation umfasst: - die aktuelle Ampelphase und optional eine oder mehrere auf die aktuelle Ampelphase folgende Ampelphasen und - eine Restzeitangabe für die aktuelle Ampelphase und optional die Phasendauer für eine oder mehrere auf die aktuelle Ampelphase folgende Ampelphasen.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: - Berechnen einer Ankunftszeit des Fahrzeugs an der Ampel oder an einem Referenzpunkt an der Ampel; und - Ermitteln der Ampelphase zur Ankunftszeit.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei für den Fall, dass die ermittelte Ampelphase zur berechneten Ankunftszeit eine Ampelphase ist, bei der die Durchfahrt an der Ampel nicht erlaubt ist, die berechnete Dauer der Zeitdauer bis zum Ende dieser Ampelphase entspricht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Prüfen, ob das Fahrzeug bei Abschalten des Motors die Ampel oder einen Referenzpunkt an der Ampel erreichen kann.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Entscheiden über das Ab- oder Anschalten eines Verbrauchers oder Nebenaggregates, insbesondere einer Klimaanlage oder einer Heizungseinrichtung, in Abhängigkeit der ermittelten Dauer.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Steuern eines Verbrauchers oder Nebenaggregates, insbesondere Dimmen eines Scheinwerfers oder Vorkonditionieren einer Klimaanlage, Heizung oder eines Bremskraftverstärkers, in Abhängigkeit der ermittelten Dauer.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug die Ampelphaseninformation mit einem Funkempfänger empfängt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ampelphaseninformation aus einer fahrzeuginternen Datenbank stammt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Information von einem oder mehreren Fahrzeugen oder über ein oder mehrere Fahrzeuge verwendet wird, die an der Ampel warten oder sich vor dem Fahrzeug auf die Ampel zubewegen.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei gelernte Information verwendet wird, welche auf einem vorherigen Befahren der Fahrtstrecke beruht.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - eine Schätzung des Rückstaus vor der Ampel durchgeführt wird, insbesondere die Warteschlangenlänge oder die Wartezeitdauer vor der Ampel geschätzt wird, und - die Entscheidung über das Abstellen des Antriebsmotors in Abhängigkeit der Rückstauschätzung erfolgt.
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