Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Koordination mindestens einer aktivierbar und deaktivierbar ausgestalteten Fahrzeugfunktion (im Folgenden schaltbare Fahrzeugfunktion genannt) eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits Fahrzeuge mit integrierter Motor- Stop-Start- Automatikfunktion bekannt, bei denen in Abhängigkeit von vorliegenden ersten Fahrzeugbetriebsbedingungen (z.B.: ausgelöst durch Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenze und Kupplungspedal und/oder Bremspedal betätigt) automatisch eine Motorstopfunktion eingeleitet wird, durch die die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird und bei denen bei Vorliegen von zweiten Fahrzeugbetriebsbedingungen (ausgehend von aktiver Motor-Stop- Funktion - z.B.: ausgelöst durch Brems- und Gaspedal gleichzeitig betätigt) automatisch die Brennkraftmaschine durch die automatische Motorstarifunktion gestartet wird. Eine derartige Motor-Stop-Start- Automatikfunktion, als mögliche schaltbare Fahrzeugfunktion im Sinne der Erfindung, wird in der Regel nur aktiv geschaltet, wenn der Ladezustand der Batterie einen vorgegebenen Mindestladezustand aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Koordination mindestens einer schaltbaren Fahrzeugfunktion anzugeben, die eine weitere Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und insbesondere eine weitere

Reduzierung der während des Fahrzeugbetriebs erzeugten Emissionen gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass der mindestens einen schaltbaren Fahrzeugfunktion in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Antriebseinheit und/oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Energiespeichers und/oder in Abhängigkeit von der Fahrzeugaußentemperatur und/oder in Abhängigkeit vom Alterungszustand der Energiespeichereinheit unterschiedliche Ladezustandsschwellenwerte zuordenbar sind, kann für jede Betriebsweise des Fahrzeugs (bzw. für jede Betriebsweise von deren Antriebseinheit) ein bestmöglicher Einsatz der elektrischen Energieressourcen erreicht werden.

Unterschiedliche Betriebsweisen (Betriebszustände der Antriebseinheit), bei denen der mindestens einen schaltbaren Funktion unterschiedliche Ladezustandsschwellenwerte für deren Aktivierbarkeit zugeordnet werden sind bevorzugt: Betrieb mit möglichst geringem Schadstoffausstoß, Betrieb mit möglichst hoher (Beschleunigungs-)Antriebsleistung (auch sogenannter Boostbetrieb) oder ein Betrieb mit möglichst hohem Fahrkomfort. Je nach ausgewähltem Betrieb, der durch den Fahrer manuell vorgegeben werden kann oder der automatisch aufgrund des über einen vordefinierten Zeitraum erfassten Fahrverhaltens eingestellt wird, werden ein und derselben schaltbaren Funktion unterschiedliche Ladezustandsschwellenwerte zugeordnet, ab deren Überschreitung (oder ab deren Erreichung) die jeweilige Funktion überhaupt erst aktivierbar ist. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um Funktionen handelt, die manuell durch den Fahrer anforderbar (einschaltbar) sind oder ob es sich um Funktionen handelt, die aufgrund vorliegender Betriebsbedingungen automatisch angefordert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zumindest eine Motor- Stop- Start-Automatikfunktion für die Koordinierung vorgesehen.

Jedenfalls kann in einer Weiterbildung der Erfindung, unabhängig von der Art der zu koordinierenden schaltbaren Funktion, der jeweilige Ladezustandsschwellenwert der Funktion variierbar ausgestaltet sein. Vorzugsweise sind die Ladezustandsschwellenwerte variierbar in Abhängigkeit davon, ob innerhalb von einer vordefinierten Zeitdauer eine schaltbare Funktion einschaltbar oder nicht einschaltbar sein wird und/oder ob innerhalb von einer vorgegebenen Zeitdauer eine schaltbare aktive Funktion voraussichtlich abgeschaltet wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1a: ein Diagramm, welches den Ladezustand einer Batterie über der Zeit schematisch darstellt,

Figur 1 b: ein Zustandsdiagramm, in dem die Zeitspannen der

Aktivierbarkeit von schaltbaren Funktionen in Abhängigkeit vom Ladezustand des Energiespeichers (Figur 1a) dargestellt sind, und

Figur 2: ein Diagramm gemäß Figur 1a, bei dem eine schaltbare

Funktion voraussichtlich für eine vorbestimmte Zeitdauer nicht aktivierbar sein wird.

Figur 1a zeigt ein Zustandsdiagramm, in dem der Ladezustand Q der - beispielsweise als Batterie ausgebildeten - elektrischen Energiespeichereinheit als Verlauf KQ über der Zeit t dargestellt ist. In diesem Diagramm sind ferner Ladezustandsschwellen SW _x- FI , SW _x- FZ, ..., SW _x- Fn (bzw. Ladezustandsschwellenwerte) vorhanden, die einzelnen zu koordinierenden schaltbaren Funktionen F1 , ..., Fn (im Folgenden auch einfach Funktionen F1 , ..., Fn genannt) zugeordnet sind. Dabei wird durch

die einzelnen, den Funktionen F1 , ..., Fn zugeordneten Ladezustandsschwellen SW _x- FI , SWχ_F2, ..., SW _x- Fn festgelegt, bei welchen Ladungszuständen der Batterie die einzelnen Funktionen F1 , ..., Fn überhaupt erst aktivierbar sind. Bei Batterielad ungszuständen unterhalb dieser Ladezustandsschwellenwerte SW _x- FI , SWχ_F2, ..., SW _x- Fn sind die diesen Ladezustandsschwellenwerten SW _x- FI , SWχ_F2, ..., SW _x- Fn zugeordneten Funktionen F1 , ..., Fn nicht aktivierbar. Die den einzelnen Funktionen F1 , ..., Fn zugeordneten Ladezustandsschwellen SW _x J=I , SW _X- F2, ..., SW^Fn sind vorzugsweise in tabellarischer Form in Datenspeichern hinterlegt. Die Koordinierung der schaltbaren Funktionen F1 , ..., Fn bzw. die damit verbundene Steuerung von Aktuatoren erfolgt durch Steuersignale eines Steuergerätes. Die Steuersignale werden in Abhängigkeit vom aktuellen Ladungszustand der Speichereinheit und in Abhängigkeit von den, den einzelnen Funktionen F1 , ..., Fn zugeordneten Ladezustandsschwellenwerten sowie in Abhängigkeit von manuell durch den Fahrer oder automatisch durch Fahrerassistenzsysteme oder andere Automatikfunktionen generierten Anforderungssignalen für bestimmte Funktionen F1 , ..., Fn generiert.

In Figur 1a und 1 b wird die Arbeitsweise der Erfindung am Beispiel von zwei unterschiedlichen schaltbaren Funktionen F1 und F2 näher erläutert. Dabei ist F1 beispielsweise die schaltbare Funktion Motor- Stop- Start-Automatik. Ausgehend von einem Ladezustand Q(tO) im Zeitpunkt tθ der unterhalb der beiden den Funktionen F1 und F2 zugeordneten Ladezustandsschwellen SWx-FI und SWx_F2 liegt, ist zu diesem Zeitpunkt demnach keine der Funktionen F1 , ..., Fn aktivierbar (Zeitspanne zwischen tθ und t1 ).

Im weiteren Verlauf KQ des Ladezustands der Batterie wird diese über den Generator weiter geladen. Im Zeitpunkt t2 überschreitet der Ladezustand der Batterie eine erste Ladezustandsschwelle SW _1- FI , ab welcher theoretisch die Funktionalität Motor- Stop- Start-Automatik (im Zeitraum zwischen t2 und

t11) erlaubt werden könnte (siehe Figur 1b: gepunkteter Signalverlauf F1). Vorzugsweise wird die Aktivierbarkeit der Funktion Motor-Stop-Start- Automatik nicht mit lediglich einer Ladezustandsschwelle, sondern mit mindestens zwei, vorliegend gar mit drei Ladezustandsschwellen realisiert. Da der Ladezustand der Batterie unmittelbar vor dem Zeitpunkt t2 noch unterhalb dieser Schwelle lag (also keine ausreichende Batterieladung vorhanden ist), wird beim ersten Überschreiten dieser Schwelle innerhalb eines Betriebszyklusses (Zündung EIN - Zündung AUS) die Funktionalität noch nicht freigegeben (die schaltbare Funktion ist zu diesem Zeitpunkt nicht aktivierbar). Die (erstmalige) Funktionsfreigabe (Gewährleistung des Aktivierbarkeit einer schaltbaren Funktion) erfolgt vorzugsweise erst bei erstmaligem Überschreiten (oder Erreichen) einer erhöhten bzw. oberen Ladezustandsschwelle (hier: SW ₃ _F1 , dritte Ladezustandsschwelle der Funktion 1 im Zeitpunkt t4) oder für den Fall, dass nach einer Inbetriebnahme die untere Ladezustandsschwelle SWi_F1 zuvor unterschritten und anschließend die obere Ladezustandsschwelle SW ₃ _F1 wieder überschritten wurde, so dass ab dem Zeitpunkt t4, die Funktion Motor- Stop- Start- Automatik bei Vorliegen der entsprechenden Anforderungsbedingungen (z.B.: Motorstop bei v <= v _min und Bremspedal betätigt) aktiviert werden kann. Bei Unterschreiten der mittleren Ladezustandsschwelle SW ₂ _F1 im Zeitpunkt t10 wird die Funktionalität Motor- Stop- Start-Automatik zumindest teilweise wieder unterdrückt, so dass auch bei Vorliegen der Anforderungsbedingung für einen automatischen Motorstop dieser nicht eingeleitet würde (Figur 1b: volllinierter Signalverlauf F1 ).

Erst bei Unterschreitung der unteren Ladezustandsschwelle SWi_F1 wird, falls ein aktiver Motorstop vorliegt, ein automatischer Motorstart zwingend durchgeführt. Wird, ausgehend von einem Ladezustand oberhalb der mittleren Ladezustandesschwelle SW ₂ _F1 (Funktion Motor-Start-Stop- Automatik aktivierbar) diese unterschritten, wird im Ladezustand zwischen der unteren Ladezustandsschwelle SW _1- FI und der mittleren Ladezustandsschwelle SW _2- FI kein automatisches Abschalten (im Sinne

der Motor-Stop-Start-Automatik) der Brennkraftmaschine bei Vorliegen von Motorstopbedingungen zugelassen. Allerdings erfolgt bei Unterschreitung der mittleren Ladezustandsschwelle SW _2- FI auch noch kein Zwangsstart der Brennkraftmaschine unabhängig vom Vorliegen etwaiger Motorstartbedingungen - ein Zwangsstart erfolgt erst bei Unterschreitung der untersten Ladezustandsschwelle SW ₁ J ³ I im Zeitpunkt t11.

Im dargestellten Ausführungsbeispiei sind noch zwei weitere, einer weiteren schaltbaren Funktion F2 zugeordnete Ladezustandsschwellen SW-ι_F2 (erste/untere Ladezustandsschwelle der Funktion 2), SW ₂ _F2 (zweite/obere Ladezustandsschwelle der Funktion 2) vorhanden. Ab dem Zeitpunkt des Überschreitens der unteren Ladezustandsschwelle SW-ι_F2 im Zeitpunkt t5 bis zu dem Zeitpunkt t8, in dem diese Ladezustandsschwelle SW-ι_F2 unterschritten wird ist die, dieser Ladezustandsschwelle zugeordnete Funktion F2 - bei Vorliegen der entsprechenden Anforderungsbedingungen, falls diese erforderlich sind - aktiv bzw. aktivierbar. Zum Beispiel kann ab Überschreiten der Ladezustandsschwelle SWi_F2 eine aktive intelligente Generatorregelung aktiviert werden, durch die eine Entlastung des Generators durch gesteuerte Entladung der Energiespeichereinheit erfolgt. Die gesteuerte Entladung erfolgt beispielsweise derart, dass Verbraucher, die in einem Betrieb ohne intelligente Generatorregelung durch den Generator versorgt werden nunmehr zumindest anteilig und zeitweise durch die Energiespeichereinheit versorgt werden.

Neben den, den schaltbaren Funktionen F1 , ..., Fn zugeordneten Ladezustandsschwellen SW^FI , SW^F2, ..., SW _x- Fn sind im vorliegenden Beispiel zwei weitere Ladezustandsschwellen vorhanden - dies sind eine, die Startfähigkeitsgrenze (Mindestladungsmenge der Batterie um einen Start der Brennkraftmaschine sicherstellen zu können) definierende Ladezustandsschwelle SW_SFG und eine Ladezustandsschwelle SW_Fkt ab der überhaupt erst schaltbare Funktionen aktivierbar sind. Bei Unterschreiten

der Startfähigkeitsgrenze erfolgt automatisch ein Betrieb, bei welchem der elektrische Energiespeicher, vorzugsweise mit maximaler Ladeleistung, durch den Generator aufgeladen wird.

In Figur 2 ist das Zustandsdiagramm gemäß Figur 1 gezeigt, wobei hier angenommen wird, dass die erste Funktion F1 für einen vordefinierten Mindestzeitraum nicht aktiviert wird. Dies könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn die als Motor- Stop- Start-Automatik ausgestaltete Funktion F1 nicht aktivierbar sein soll, da ein Klimabetrieb aktiv geschaltet ist. Für den Fall, dass aufgrund vordefinierter Bedingungen eine schaltbare Funktion voraussichtlich für mindestens einen vordefinierten Zeitraum nicht aktivierbar ist, werden die Ladezustandsschwellen SW _)C _F2, ..., SW _x- Fn der übrigen schaltbaren Funktionen automatisch neu zugeordnet oder berechnet. Im vorliegenden Beispiel sind den Ladezustandsschwellen SW-i_F2 und SW ₂ _F2 erheblich niedrigere Ladezustandsschwellenwerte zugeordnet worden - die Funktion F2 kann demnach aufgrund des voraussichtlichen Nichtvorliegens der Funktion F1 bereits bei niedrigeren Ladezuständen der Batterie aktiviert werden bzw. aktivierbar geschaltet werden (F2 aktiv oder aktivierbar zwischen den Zeitpunkten t5' und t8').