Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, insbesondere eines Hybridfahrzeugs mit einer Start-/Stopp-Automatik, und ein entsprechend ausgestaltetes Hybridfahrzeug.

Moderne Hybridfahrzeuge, welche sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeugs aufweisen, besitzen häufig eine Start/Stopp- Automatik, durch welche der Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs gestoppt wird, sobald das Hybridfahrzeug länger als ein vorbestimmtes Zeitintervall steht, um dadurch Brennstoff einzusparen. Sobald anschließend der Fahrer ein Gaspedal des Hybridfahrzeugs betätigt, die Kupplung betätigt oder einen Gang einlegt, springt der Motor automatisch wieder an, um das Hybridfahrzeug weiter anzutreiben. Darüber hinaus ist es bei modernen Hybridfahrzeugen üblich, dass unter gewissen Voraussetzungen der Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs automatisch gestartet wird, insbesondere wenn das Hybridfahrzeug erfasst, das der Ladezustand seiner Batterie unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts liegt.

Bei Hybridfahrzeugen, insbesondere bei Hybridfahrzeugen mit einer Start-/Stopp-Automatik für den Verbrennungsmotor, kann es auch in einem Fall, dass das Hybridfahrzeug abgestellt ist, unabhängig davon, ob ein Fahrer des Hybridfahrzeugs anwesend ist oder nicht, zu einem automatischen Starten des Verbrennungsmotors kommen. Dies geschieht insbesondere dann, wenn die so genannte Fahrbereitschaft oder Betriebsbereitschaft des Hybridfahrzeugs nicht deaktiviert worden ist und aufgrund eines bestimmten Zustande (z.B. dem Ladezustand der Batterie des Hybridfahrzeugs) der Verbrennungsmotor gestartet wird. Durch diesen Start des Verbrennungsmotors entsteht zum einen eine Vergiftungsgefahr, wenn sich das abgestellte Hybridfahrzeug in einem geschlossenen Raum (z.B. in einer Garage) befindet, und zum anderen ist ein unkontrolliertes Fahren des Hybridfahrzeugs durch Dritte, beispielsweise durch in dem Hybridfahrzeug spielende Kinder, möglich.

Aus der DE 102 11 463 A1 ist bekannt, bei einem Hybridfahrzeug den Zustand der Motorhaube des Fahrzeugs zu überwachen und für den Fall, dass ein öffnen der Motorhaube erkannt worden ist, ein Starten des Verbrennungsmotors zu unterbinden. Dieser Ansatz ist jedoch mit

dem Problem verbunden, dass das Fahrzeug im so genannten Fahrbereitschafts- oder Elektromodus, in dem der Verbrennungsmotor noch nicht gestartet ist, bei einem defekten Motorhaubensensor liegen bleiben kann, da in diesem Fall kein Starten des

Verbrennungsmotors möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das sich aus den zuvor genannten Umständen ergebende Gefahrenpotenzial zu verringern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs bereitgestellt, wobei der Verbrennungsmotor im Fahrbereitschaft- oder Betriebsbereitschaftmodus des Hybridfahrzeugs automatisch gestartet wird, wenn nicht mehr sicher erfasst wird, dass der Fahrer in dem Hybridfahrzeug anwesend ist.

Die Anwesenheit des Fahrers in dem Hybridfahrzeug kann mit entsprechend geeigneten Sensoren überwacht werden, wobei insbesondere so genannte eigensichere Sensoren zur

Anwendung gelangen können, welche mit großer Sicherheit die Anwesenheit des Fahrers in dem Hybridfahrzeug feststellen können. Ein Beispiel für einen derartigen eigensicheren Sensor ist die Bremse oder der Getriebe-Wählhebel. Wenn beispielsweise das Bremspedal des

Hybridfahrzeugs betätigt wird, kann sicher angenommen werden, dass sich der Fahrer in dem Hybridfahrzeug befindet.

Indem bei der ersten erfindungsgemäßen Variante der Verbrennungsmotor automatisch gestartet wird, sobald man nicht mehr sicher sein kann, dass sich der Fahrer in dem Hybridfahrzeug befindet, wird der Fahrer beispielsweise beim Verlassen des Hybridfahrzeugs durch den dann startenden Verbrennungsmotor gewarnt, so dass der Fahrer dann entsprechend reagieren kann, indem er beispielsweise das Hybridfahrzeug in einen Zustand versetzt, in welchem das Hybridfahrzeug nicht mehr automatisch den Verbrennungsmotor startet.

Somit kann mit Hilfe der Erfindung eine von dem in dem Fahrbereitschaftmodus automatisch startenden Verbrennungsmotor ausgehende Vergiftungsgefahr und die Gefahr, dass in dem

Hybridfahrzeug spielende Kinder das Hybridfahrzeug unbeabsichtigt in Bewegung setzen, wenn der Fahrer das Hybridfahrzeug bereits verlassen hat, deutlich reduziert werden, da der Fahrer durch den automatisch startenden Verbrennungsmotor auf diese Gefahren hingewiesen wird. Dadurch wird ein unkontrolliertes Starten des Verbrennungsmotors in den meisten Fällen verhindert und eine Schädigung der Umwelt durch einen unbemerkten Motorstart und ein damit einhergehender Schadstoffausstoß vermieden.

Unter der Fahrbereitschaft des Hybridfahrzeuges wird dabei ein auch als Elektromodus bezeichneter Zustand des Hybridfahrzeugs verstanden, in welchem in der Regel der Verbrennungsmotor nicht läuft, der Elektromotor sich jedoch in einem einer eingeschalteten Zündung bei einem herkömmlichen Fahrzeug entsprechenden Zustand befindet, so dass durch eine Betätigung des Gaspedals des Hybridfahrzeugs von dem Elektromotor ein

Antriebsmoment auf das Hybridfahrzeug ausgeübt werden kann..

Bei einem Hybridfahrzeug mit einem Automatikgetriebe wird das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nur dann durchgeführt, wenn sich ein Wählhebel dieses Automatikgetriebes in einer Stellung P (zum Parken des Hybridfahrzeugs bzw. Fixieren des Getriebes) oder N (Neutral bzw. Leerlauf, d.h. kein Antrieb) befindet.

Mit anderen Worten bedeutet dies, dass gemäß dieser Ausführungsform der Verbrennungsmotor in dem Fahrbereitschaftmodus nur dann automatisch gestartet wird, sobald nicht mehr sicher erfasst wird, dass der Fahrer im Hybridfahrzeug anwesend ist, wenn sich das Automatikgetriebe in der Stellung P oder in der Stellung N befindet.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird, wenn sich der Wählhebel in der Stellung P befindet, der Verbrennungsmotor automatisch gestartet, sobald in dem Fahrbereitschaftmodus des Hybridfahrzeugs nicht mehr erfasst wird, dass sich der Fahrer in dem Hybridfahrzeug befindet. Bei dieser weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist darüber hinaus ein Starten des Verbrennungsmotors in der Wählhebelstellung N nie ohne eine expliziten, eigensicheren Startwunsch des Fahrers möglich, d.h. der Verbrennungsmotor kann in der Wählhebelstellung N nur dann gestartet werden, wenn erfasst wird, dass der Fahrer in dem Hybridfahrzeug anwesend ist.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Verhalten genau umgekehrt. Das heißt bei dieser Ausführungsform wird, wenn sich der Wählhebel in der Stellung N befindet,

der Verbrennungsmotor automatisch gestartet, sobald in dem Fahrbereitschaftmodus des Hybridfahrzeugs nicht mehr erfasst wird, dass sich der Fahrer in dem Hybridfahrzeug befindet, während ein Starten des Verbrennungsmotors in der Wählhebelstellung P nie ohne eine expliziten, eigensicheren Startwunsch des Fahrers möglich ist, d.h. der Verbrennungsmotor kann in der Wählhebelstellung P nur dann gestartet werden, wenn erfasst wird, dass der Fahrer in dem Hybridfahrzeug anwesend ist.

Somit kann vorteilhafterweise zwischen der Stellung P und der Stellung N unterschieden werden, da bei der einen Stellung des Wählhebels der Verbrennungsmotor nur dann automatisch gestartet werden kann, wenn erfasst wird, dass sich der Fahrer in dem Hybridfahrzeug befindet, während bei der anderen Wählhebelstellung der Verbrennungsmotor im Fahrbereitschaftmodus des Hybridfahrzeugs sofort automatisch gestartet wird, sobald nicht mehr erfasst wird, dass sich der Fahrer in dem Hybridfahrzeug befindet.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor bereitgestellt. Dabei umfasst die Vorrichtung Startmittel, um den Verbrennungsmotor automatisch zu starten, und überwachungsmittel, welche die Anwesenheit des Fahrers in dem Hybridfahrzeug erfassen. Die Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass Im Fahrbereitschaftmodus des Hybridfahrzeugs die Startmittel den Verbrennungsmotor automatisch starten (oder nicht stoppen, wenn der Verbrennungsmotor bereits läuft), sobald von den überwachungsmitteln nicht mehr erfasst wird, dass der Fahrer innerhalb des Hybridfahrzeugs anwesend ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung darüber hinaus derart ausgestaltet, dass die Startmittel den Verbrennungsmotor bei Anwesenheit des Fahrers in dem Hybridfahrzeug nur dann starten, wenn ein expliziter, eigensicherer Startwunsch des Fahrers vorhanden ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Hybridfahrzeug, welches die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst, vorgeschlagen

Die vorliegende Erfindung eignet sich vorzugsweise auch zum Einsatz bei Hybridfahrzeugen, welche derart ausgestaltet sind, dass möglichst verhindert wird, dass ein Ladezustand einer Batterie des Hybridfahrzeugs unter einen vorbestimmten Schwellenwert fällt. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei Hybridfahrzeugen mit einer Start-/Stopp-Automatik

eingesetzt werden, welche dafür sorgt, dass der Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs abgeschaltet wird, sobald das Hybridfahrzeug länger als z.B. eine Sekunde steht, und durch welche der Verbrennungsmotor dann automatisch gestartet wird, sobald das Gaspedal des dann länger als eine Sekunde stehenden Hybridfahrzeugs gedrückt wird.

Die vorliegende Erfindung eignet sich auch zum Einsatz bei Hybridfahrzeugen mit einem Handschaltgetriebe. Bei einem Hybridfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe wird das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform nur dann durchgeführt, wenn sich ein Wählhebel dieses Schaltgetriebes in einer Nichteingriffs- Stellung oder ausgekuppelten Stellung befindet, was beispielsweise durch einen Leerlaufschalter erfasst werden kann, oder wenn sich das Fahrzeug in einer Parkposition befindet, was beispielsweise durch ein Handbremsensensor erfasst werden kann.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur stellt schematisch ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug dar.

In der einzigen Figur ist ein Hybridfahrzeug 1 dargestellt, welches neben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 9, einen Verbrennungsmotor 4, einen Elektromotor 5, eine

Bremse 6, einen Wählhebel 7 für ein (nicht dargestelltes) Automatikgetriebe des

Hybridfahrzeugs 1 und eine Batterie 8 zum Betreiben des Elektromotors 5 umfasst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 9 umfasst ihrerseits Startmittel 2, um den Elektromotor 5 oder den Verbrennungsmotor 4 zu starten, und überwachungsmittel 3, um eine Betätigung der Bremse 6, eine Stellung des Wählhebels 7 und einen Ladezustand der Batterie 8 zu überwachen bzw. zu erfassen.

Wenn beispielsweise mittels eines (nicht gezeigten) Start-/Stopp-Knopfes des Hybridfahrzeugs 1 oder durch ein anderes Bedienelement die Fahr- oder Betriebsbereitschaft des Hybridfahrzeugs 1 aktiviert worden ist, wird das Hybridfahrzeug 1 möglichst durch den Elektromotor 5 und sonst durch den Verbrennungsmotor 4 fortbewegt, indem der Fahrer wie bei gewöhnlichen mit nur einem Verbrennungsmotor ausgestatteten Kraftfahrzeugen ein (nicht gezeigtes) Gaspedal des Hybridfahrzeugs 1 betätigt. Das Hybridfahrzeug 1 ist derart ausgelegt, dass durch Starten des Verbrennungsmotors die Batterie 8 immer dann aufgeladen wird, wenn der Fahrbereitschaftsmodus vorliegt und die überwachungsmittel 3 erfassen, dass der Ladezustand der Batterie 8 unter einen vorbestimmten Schwellenwert abgesunken ist. Darüber

hinaus umfasst das Hybridfahrzeug 1 eine derartige Start-/Stopp-Automatik, dass der Verbrennungsmotor 4, falls er überhaupt läuft, dann stoppt wird, wenn das Hybridfahrzeug 1 eine bestimmt Zeiteinheit, vorzugsweise länger als eine Sekunde, steht, um dadurch Treibstoff, beispielsweise beim Stehen an einer roten Ampel, einzusparen. Wenn der Verbrennungsmotor 4 durch die Start-/Stopp-Automatik gestoppt worden ist, sorgt diese Start-Stopp-Automatik dafür, dass der Verbrennungsmotor 4 allein durch eine Betätigung des Gaspedals des Hybridfahrzeugs 1 wieder gestartet wird, wenn das Gaspedal derart betätigt wurde, dass der damit übermittelte Fahrerwunsch nicht allein durch den Vortrieb des Elektromotors 5 zu befriedigen ist. Der Verbrennungsmotor 2 wird üblicherweise somit immer dann gestartet, wenn ein von dem Fahrer angefordertes Sollmoment oberhalb eines maximal von dem Elektromotor 3 gelieferten Drehmoments liegt.

Wenn der Fahrer nun das Hybridfahrzeug 1 anhält und den Wählhebel 7 in die Stellung P (bzw. N) bewegt, wird der Verbrennungsmotor 4 spätestens eine Sekunde nach Stillstand des Hybridfahrzeugs 1 gestoppt. Wenn der Fahrer das Hybridfahrzeug 1 verlässt, ohne vorher mittels des Start-/Stopp-Knopfes die Fahr- oder Betriebsbereitschaft des Hybridfahrzeugs 1 zu deaktivieren, erfassen die überwachungsmittel 3, dass sich der Fahrer nicht mehr in dem Hybridfahrzeug 1 befindet, und starten, sobald sie dies erfassen, automatisch den Verbrennungsmotor 4. Durch den Start des Verbrennungsmotors 4 wird der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, dass die Betriebsbereitschaft des Hybridfahrzeugs 1 noch aktiviert ist. Durch diese Warnung wird der Fahrer in der Regel mittels des StarWStopp-Knopfes die Betriebsbereitschaft des Hybridfahrzeugs 1 deaktivieren, so dass ein automatisches Starten des Verbrennungsmotors 4 und die damit zusammenhängenden Gefahren unterbunden werden.

Stellt der Fahrer beim Anhalten des Hybridfahrzeugs 1 den Wählhebel 7 hingegen auf die Stellung N (bzw. P) und verlässt das Hybridfahrzeug 1 , erkennen die überwachungsmittel 3, dass sich der Fahrer nicht mehr im Hybridfahrzeug 1 befindet. Wenn nun in diesem Zustand (Fahrer befindet sich nicht im Fahrzeug 1) der Ladezustand der Batterie 8 unter den vorgegebenen Schwellenwert absinkt, wird der Verbrennungsmotor 4 trotzdem nicht gestartet, da die überwachungsmittel 3 erfasst haben, dass sich der Fahrer nicht im Hybridfahrzeug 1 befindet, wodurch ein selbsttätiges Anspringen des Verbrennungsmotors 4 verhindert wird. Dadurch wird vorteilhafterweise verhindert, dass aufgrund der Abgase des automatisch gestarteten Verbrennungsmotors 4 eine Vergiftungsgefahr hervorgerufen wird, wenn der Fahrer das Hybridfahrzeug 1 z.B. in einer Garage abgestellt hat, wodurch ein Schutz vor einer Totraumventilation (Vergiftung durch Abgase) gewährleistet ist. Anders ausgedrückt muss in

diesem Zustand der Verbrennungsmotor 4 explizit durch einen eigensicheren Startwunsch des Fahrers gestartet werden, beispielsweise indem der Fahrer das Gaspedal betätigt, um sicherzustellen, dass in diesem Zustand ein Starten des Verbrennungsmotors nur bei Anwesenheit des Fahrers im Fahrzeug erfolgt.

Wird von dem Benutzer der Fahrbereitschaftmodus beendet, beispielsweise durch Betätigung des Start/Stopp-Knopfes oder eines anderen geeigneten Bedienelements, wird der Verbrennungsmotor 2 wieder automatisch von der Vorrichtung 9 bzw. der mit den Startmitteln 2 gekoppelten Start/Stopp-Automatik gestoppt.

Bezugszeichenliste

Hybridfahrzeug

Startmittel

überwachungsmittel

Verbrennungsmotor

Elektromotor

Bremse

Getriebe-Wählhebel

Batterie

Vorrichtung