(57)【要約】【課題】  内燃機関を自動的に開始する方法を提供する。【解決手段】  本発明は、ブレーキ圧監視システム及びブレーキ圧分布を経時的に評価する手段を備えた内燃機関を自動的に開始する方法及び装置に関する。ブレーキ圧勾配は、車両が再開される前にブレーキペダルが解放された時に、評価される。ブレーキが解放された時のマイナスのブレーキ圧勾配の絶対値が、閾値を超えると、このことにより、自動車内の電子制御システムが、スタート／ストップ機能と合わせて、内燃機関を再開する。このようにして達成される主な利点は、ブレーキ圧勾配が、ブレーキ圧がその休止位置に到達する時点より先行するので、先行技術と比べて、車両運転者が内燃機関の再開をより自然に感知できることである。内燃機関を再開するための、本発明による解決方法を用いると、以前より知られている解決方法と比べて、より長い時間が利用可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車内の、内燃機関を自動的に開始する方法であって、前記内燃機関が、燃料を節約するために、特定の運転操作状態において、一時的にオフに切り換えられ、前記運転操作状態が変更された時に、ブレーキペダルを作動させることにより、再び開始され、
油圧ブレーキ圧が、制御装置により、圧力センサを用いて、監視され、評価され、
時間あたりのブレーキ圧勾配の絶対値が、前記ブレーキが解放される時の閾値を超えると、開始ビットが前記内燃機関のスターターに伝達される方法。
【請求項２】
前記閾値が、運転者のタイプ分類手段を用いて、各車両運転者に適応される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
時間あたりの前記ブレーキ圧勾配の絶対値が、前記ブレーキが解放される時の閾値を超えること、
前記ブレーキ圧が、前記ブレーキが解放される時の閾値より下に下がること、
マスターブレーキスイッチが作動し、ブレーキ灯がオフに切り換えられること、
という条件の少なくとも１つが満たされた場合に、前記開始ビットが、前記内燃機関の前記スターターに伝達される請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記ブレーキ圧監視システムが、車両運転者により、切換手段を用いて任意にオンとオフとに切り換えられ得る請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記自動車のボンネットが開くこと、
スターターバッテリの残留量が、バッテリの予備量より下に下がること、
前記車両内のクラッシュセンサが、事故を知らせること、
という条件の少なくとも１つが満たされた場合に、前記内燃機関の自動開始が防止される請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
制御装置と、電気スターターと、油圧ブレーキシステムと、ブレーキ圧センサとを備えた、自動車内の、内燃機関を自動的に開始するための装置であって、前記制御装置が、前記スターター及び前記ブレーキ圧センサとの通信接続を有し、
前記制御装置が、開始アルゴリズムと、実行できるプログラムの形態のブレーキ圧監視システムとを含み、前記ブレーキ圧監視システムが、前記ブレーキ圧センサの信号から、一定時間に渡って減少するブレーキ圧勾配の絶対値を判断し、前記絶対値を閾値と比較し、
減少する前記ブレーキ圧勾配の絶対値が前記閾値を超えた時に、開始ビットが、前記開始アルゴリズムを用いて前記電気スターターに伝達される装置。
【請求項７】
前記制御装置が運転者のタイプの分類手段に接続され、前記閾値が各車両運転者に適応される請求項６に記載の装置。
【請求項８】
時間あたりの前記ブレーキ圧勾配の絶対値が、前記ブレーキが解放される時の閾値を超えること、
前記ブレーキ圧が、前記ブレーキが解放される時の閾値より下に下がること、
マスターブレーキスイッチが作動し、ブレーキ灯がオフに切り換えられること、
という条件の少なくとも１つが満たされた場合に、前記開始ビットが、前記内燃機関の前記スターターに伝達される請求項６あるいは７に記載の装置。
【請求項９】
前記ブレーキ圧監視システムが、車両運転者により、切換手段を用いて任意にオンとオフとに切り換えられ得る請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記自動車のボンネットが開くこと、
スターターバッテリの残留量が、バッテリの予備量より下に下がること、
前記車両内のクラッシュセンサが、事故を知らせること、
という条件の少なくとも１つが満たされた場合に、前記内燃機関の自動開始が防止される請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を節約するために、特定の運転操作状態において、一時的にオフに切り換えられ、その運転モードが再び開始された時に自動的に再開され、このため、車両運転者がイグニションキーでスターターを作動させる必要のない、自動車内の内燃機関を再開する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を自動的に開始するための、包括的な種類の装置及び包括的な種類の方法が、特許文献１より知られている。このような、以前より知られている装置及び以前より知られている方法においては、好適なセンサを用いて、ブレーキペダルの位置が感知される。車両運転者がブレーキペダルを再び解放してブレーキペダルがその作動位置から離れる場合、ブレーキペダルが内燃機関の作動される定位置に近づくと、自動車の内燃機関が自動的に開始される。内燃機関のための、これも以前より知られている他のスタート／ストップ装置と比較すると、これは、車両運転者が内燃機関の再開を極めてより自然に感知するという利点を有する。
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第  １０  ６３  ４２４  Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した先行技術を出発点として、車両運転者がスタート／ストップ装置をさらにより快適に感知する、さらに改善された解決方法を明らかにすることであり、本発明によるスタート／ストップ装置が、より受け入れられるようになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
解決方法は、独立請求項に対応する方法及び装置を用いて達成される。本発明の好ましい改良形態が、従属請求項及び例示的実施形態に開示されている。
【０００６】
解決方法は、主に、ブレーキ圧監視システム及びブレーキ圧分布を経時的に評価する手段によって得られる。ブレーキ圧勾配は、車両が再開される前に、ブレーキペダルが解放された時に評価される。ブレーキが解放された時のマイナスのブレーキ圧勾配の絶対値が閾値を超えると、このことにより、自動車内の電子制御システムが、スタート／ストップ機能と合わせて、内燃機関を再開する。このことによって主に達成される利点は、ブレーキ圧勾配が、ブレーキペダルがその休止位置に到達する時点より先行するので、先行技術と比べて、車両運転者が、内燃機関の再開をよりはるかに自然に感知できることである。内燃機関を再開するための、本発明による解決方法を用いると、特許文献１より知られているスタート／ストップ機能を用いた場合と比べて、より長い時間が利用可能となる。その結果、以前より知られている先行技術とは異なり、車両運転者が車を再び発進することを望んだ時には、既に内燃機関が再び完全に開始されているというような、早い時間に、内燃機関の再開を始動することが可能となる。先行技術によるスタート／ストップ機能では、内燃機関を再開するために、車両運転者がブレーキペダルからアクセルペダルへの変更を必要とする時間しか利用できない。この時間は、一般に余りにも短く、内燃機関が開始される前に、車両が動き始めることのないようにするための対策を講じざるを得ないような状況が生じる。このことは、以前より、自動車のスタート／ストップ機能を受け入れる上での大きな問題となっていた。
【０００７】
本発明のさらなる利点は、各車両運転者に合わせて、内燃機関の再開を実施できることである。このため、たとえば、ブレーキ圧勾配が予め定められた閾値を超えたかどうかを検出する際に、運転者のタイプを分類することを含むことが可能であり、前記分類は、最新式の自動車においては、たとえば適応自動変速機から導入されている。しかし、各車両運転者に対する適応は、ブレーキ圧勾配自体により既にサポートされている。何故なら、ブレーキ圧勾配は、車両運転者がブレーキペダルを如何に素早く解放するかに依存するからである。このことはまた、状況に適した方法で内燃機関の再開が適応され得るという利点を有する。車両運転者がブレーキペダルを素早く解放すると、内燃機関はより早く開始し、反対に、車両運転者がブレーキペダルを非常にゆっくりと解放すると、ブレーキ圧勾配は低いままに留まりがちとなり、したがって、ブレーキ圧自体が閾値より下に下がった時に、内燃機関を再び開始する必要がある。
【０００８】
別の好ましい例示的実施形態においては、車両運転者は、自動スタート／ストップ機能の利用を望むかどうかを選択することができる。このため、車両運転者は、切換手段を用いて、内燃機関の自動開始機能のオンとオフとを切り換えることができる。
【０００９】
別の好ましい例示的実施形態においては、再開検出操作に追加センサも含むことができ、これらのセンサは、内燃機関の再開が実施されることを防止する。これは、たとえば、自動車のボンネットが開いた場合、車両が事故に巻き込まれた場合、又は内燃機関をさらに数回再開することができるための、スターターバッテリの残留量がもはや十分にない場合など、安全上の理由から必要であろう。
【００１０】
以下、一般的な適応性を制限することなく、図を参照しながら、本発明の例示的実施形態についてより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１を参照しながら、内燃機関を自動的に開始する方法を如何に操作するかについて、より詳細に説明する。内燃機関１は、電気スターター２を用いて、それ自体が周知である方法で開始される。スターターを開始できる代替方法に、クランク軸（ＩＳＧ）に組み込まれたスターターダイナモ、又はベルトドライブ（ＲＳＧ）、及びハイブリッド車内の電気機械、たとえばクランク軸に接続された電気機械を用いる方法がある。電気スターター２の開始シーケンスは、制御装置３により通信接続４を介して伝達される。自動車内の様々な電気及び電子ユニットの間を通信するためのＣＡＮバスシステムが、自動車内で使用されることが好ましい。本発明にとって重要なさらなるユニットが、ＣＡＮバス５に接続される。その結果、制御装置３は、ブレーキ圧センサ６に、マスターブレーキスイッチ７に、スターター２に、及び油圧アセンブリ９の油圧ポンプ８に接続される。油圧ポンプ８及び油圧アセンブリ９は、自動車の車輪ブレーキ１０にブレーキ圧を供給し、分散する。車輪ブレーキを動かすのに使用される圧力は、通常、ブレーキペダル１２と、ブレーキ圧ブースタ１３と、タンデムマスターブレーキシリンダ１４とを具備するブレーキ圧調節装置１１を用いて予め定められる。ブレーキ圧は、本明細書においては、車両運転者が、ブレーキペダル１２を作動させることによって予め定められる。マスターブレーキスイッチ７は、ブレーキペダル１２が作動したかどうかを監視し、検出する。ブレーキペダル１２が作動すると、マスターブレーキスイッチ７は、これに対応するＣＡＮ信号を制御装置３に伝達する。ブレーキ圧のために予め定められた値に対応して、制御装置３を用いて、油圧ポンプ８を作動させることにより、車輪ブレーキで、ブレーキ圧が設定される。このため、永続的なブレーキ圧監視手段及びこれに対応するブレーキ圧制御手段が、制御装置３内に実装される。ブレーキ圧の監視は、本明細書においては、ブレーキシステムの油圧ライン内のブレーキ圧を、好適な箇所で調べるブレーキ圧センサ６を用いて実施される。
【００１２】
このように上述したように、本発明は、それ自体が周知である自動車システムに寄与する。次いで、本発明は、ブレーキ圧監視手段からブレーキ圧勾配を判断することからなる。この時系列的なブレーキ圧勾配は、その絶対値で閾値と比較され、いつ開始ビットの形態の開始シーケンスが制御装置３により内燃機関のスターター２に伝達されるかに関する判定基準がこれから得られ、したがって、内燃機関がこのようにして自動的に開始される。実際には、システムが、車両運転者が如何に素早くブレーキペダル１２から足を離すかを監視しているということである。車両運転者がブレーキペダル１２から十分に素早く足を離すと、ブレーキ圧は、これに対応する大きなブレーキ圧勾配で下がる。ブレーキ圧勾配と比較される閾値を予め定めることにより、いつ内燃機関を開始するかについての好適な基準が確立され得る。ブレーキ圧勾配が、ブレーキペダルが作動していない休止位置に到達する時点より先行するので、従来の方法と比較すると、内燃機関を自動的に開始するために、より多くの時間が得られる。本明細書においては、必要な評価アルゴリズムは、電子制御装置３内のアプリケーションプログラムとして実施される。
【００１３】
上述したアプリケーションプログラムの機能図が、図２に示されている。圧力センサ６により制御装置３に伝達されたブレーキ圧信号は、データ処理システムを用いて、経時的に導出２０され、これから生じたブレーキ圧勾配は、その符号及びその絶対値で確認される。ブレーキ圧勾配がマイナスであると、つまりブレーキ圧が減少すると、この減少の絶対値が、ブレーキ圧の減少の絶対値が予め定められた閾値２２を超えたかどうかを判断するための比較が実施される比較演算２１に送られる。ブレーキ圧勾配の絶対値が予め定められた閾値を超えると、開始信号が、勾配評価２３から生成され、伝えられる。開始信号は、スタータービットの形態で、車両内の通信網のＣＡＮバスに送られることが好ましい。図２の例示的実施形態においては、勾配評価２３からの開始信号上で、さらに可能な冗長開始条件について、ＯＲ演算が実施される。開始信号を生成するためのさらなる条件は、ブレーキ圧自体が基準値２４より下に下がることである。このため、ブレーキ圧は、比較演算２５を用いて、ブレーキ圧のための閾値と比較される。ブレーキ圧が予め定められた閾値より下に下がると、開始信号も生成される。開始信号を自動的に生成する第３の可能な方法は、マスターブレーキスイッチ７の信号を使用することである。ブレーキペダルが、その作動していない休止位置に到達すると、マスターブレーキスイッチ７を用いて、このことが検出され、制御装置３内で開始信号が起動される。マスターブレーキスイッチ７を用いて、勾配評価２３を用いて、ブレーキ圧比較２５を用いて、開始信号を起動するための３つの可能な条件が、互いにＯＲ演算２６され、基本的に、前述した３つの条件のうちの少なくとも１つが満たされると、開始信号がＣＡＮバスに送られ得る。
【００１４】
ＯＲ演算２６の信号比較の結果、ブレーキ圧監視及び勾配評価による内燃機関の自動開始も、車両運転者により、オフに切り換えられ得る。車両の同乗者席内のオペレータ制御要素として設けられている切換要素２７を動かすことにより、車両運転者は、ブレーキ圧監視の利用を望むかどうかを決めることができる。切換要素２７の位置により、内燃機関を自動的に開始するためのブレーキ圧監視の使用、不使用が決められる。しかし、ブレーキ圧監視がオフに切り換えられていても、内燃機関を自動的に開始することは可能であり、この場合、マスターブレーキスイッチの信号をそれ自体が周知である方法で評価するだけで良い。内燃機関は、ブレーキペダルがその作動位置からその作動していない休止位置に戻った時に、開始する。開始信号を生成するためのブレーキ圧監視のオンとオフとの切換えは、論理切換手段２８を用いて、ソフトウェアによって実施されることが好ましい。論理切換手段２８は、本明細書においては、オン／オフスイッチ２７の位置に応じて、内燃機関を開始するためにどの信号が最終的に使用されるかという論理プログラムの問合せからなる。内燃機関を開始するためには、スイッチ２７の位置により、マスターブレーキシリンダからの信号のみが使用されるか、又はブレーキ圧監視を含むＯＲ演算２６からの信号が使用される。
【００１５】
図２と合わせて既に記載した勾配評価２３も、適応された方法で実施できる。適応された方法で実施される勾配評価２３の例が、図３の機能図に示されている。ブレーキ圧の又は圧力センサ６からのブレーキ圧信号の評価は、図２と同様の方法で実施される。ブレーキ圧勾配が形成され、その後、符号及び絶対値で評価される。符号がマイナスの場合には、ブレーキ圧勾配の絶対値は、比較演算２１に送られて、ここで、この絶対値が基準値と比較される。しかし、図２の例示的実施形態とは異なり、この基準値３０は、運転者のタイプ分類により影響を受け、これによって変更される。適応自動変速機からの又は適応自動変速機のための制御システムからの、運転者のタイプ分類が知られている。運転者のタイプ分類では、運転者を、その人がスポーツマンタイプかどうか（反射神経が優れているかどうか）の傾向について、たとえば０〜２５５の値で分類する。次いで、本発明においては、勾配評価２３から開始信号を生成するためにも、このそれ自体が周知である運転者のタイプ分類が使用される。ブレーキ圧勾配の絶対値と比較する基準値は、本明細書においては、基本定数３１の倍数から形成されるが、この基本定数３１に運転者のタイプ分類の数値を掛けた積が、比較演算２１に含まれる基準値３０を形成する。ブレーキ圧勾配の絶対値が、このようにして得られた基準値を超えると、勾配評価２３から開始信号が生成される。スポーツマンタイプの運転者は、一般に、ブレーキペダルからより素早く足を離すので、このような運転者のブレーキ圧勾配の絶対値は、余りスポーツマンタイプでない運転者より大きい。したがって、スポーツマンタイプの運転者に対しては、より大きな基準値が推奨される。何故なら、そうでないと、スポーツマンタイプの運転者についての、勾配評価の結果に誤解が生じる恐れがある。
【００１６】
図４は、安全上の態様を示す図である。所定の選択された条件においては、自動的な方法を用いて、内燃機関の開始が防止されるべきである。内燃機関が自動的に開始することを防止するために必要な、特に選択された条件には、開いたボンネット、車両が巻き込まれた事故、又は内燃機関を数回開始するのに、スターターバッテリ内の残留量がもはや十分にない場合がある。これらの場合においては、恐らく存在している、先行プロセスの１つから生成されたスタータービットが無効とされ、したがって、自動開始プロセスが防止される。
【００１７】
事故の存在は、一般に、クラッシュセンサを用いて検出される。開いたボンネットは、好適なセンサを用いても検出でき、バッテリ量の限度についてのスターターバッテリの監視も、それ自体が周知であるバッテリ予備量監視システムを用いて実施できる。
【００１８】
図５も、本発明の操作方法を示す図である。共通の時間基準を有する、３つのタイムチャートが示されている。ブレーキ圧勾配の分布、ブレーキ圧自体の経時的分布、及び車両の通信バスへのスタータービットの送信が示されている。時間Ｔ１で、車両運転者は、ブレーキペダルを解放する。時間Ｔ１から開始した、車輪ブレーキの制動トルクは、その後減少し、最終的に完全に消滅する。ブレーキ圧、したがって制動トルクは、時間Ｔ２にはゼロに下がっている。先行技術より知られている、内燃機関を自動的に開始する方法においては、内燃機関の開始は、時間Ｔ２で始動される。しかし、ブレーキ圧の勾配評価により、内燃機関をかなり早く開始することができる。評価され得るブレーキ圧勾配は、実際には、運転者がブレーキペダルから足を離し始める時間Ｔ１には既に存在している。したがって、内燃機関を開始するために、ブレーキ圧勾配の閾値評価を用いることができる。その結果、車両運転者がブレーキを解放することを望む時間Ｔ１に非常に近いブレーキ圧勾配信号を評価することにより、内燃機関を開始することができる。したがって、先行技術とは異なり、本発明は、その間隔中にブレーキ圧勾配が予め定められた閾値ｄ／ｄｔ  Ｍｒｅｆを超える時間Ｔ３から、ブレーキ圧が時間Ｔ２で値ゼロに下がる時間までの間の時間間隔Δｔを提供し、前記間隔は、さらに、内燃機関の自動開始に用いられ得る。したがって、本発明による方法は、先行技術より知られている方法と比較すると、時間の上での利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】自動車内のスタート／ストップ機能のための様々な構成部品の間の相互作用を示す概略図である。
【図２】ブレーキ圧勾配を判断するための機能構成を示す図である。
【図３】車両運転者の種類を分類する手段を用いた機能構成を示す図である。
【図４】開始を防止するための機能構成を示す図である。
【図５】ブレーキ圧及びブレーキ圧勾配の経時的分布を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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