DE102009008002A1

DE102009008002A1 - Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009008002A1
Application number: DE102009008002A
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Schauff (FH)
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-02-07
Filing date: 2009-02-07
Publication date: 2010-08-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors (60) in einem Kraftfahrzeug mit einer manuellen Bedieneinheit (40) und einer Auswerte- und Steuereinheit (30), welche den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors (60) in Abhängigkeit von einer erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit (40) einstellt. Erfindungsgemäß gibt die Auswerte- und Steuereinheit (30) in Abhängigkeit von der erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit (40) eine maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors (60) vor, berechnet einen resultierenden Durchschnittskraftstoffverbrauch und zeigt den berechneten resultierenden Durchschnittsverbrauch an.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1.
In der Gebrauchsmusterschrift DE 201 06 418 U1 wird eine Vorrichtung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs in einem Fahrzeug beschrieben. Über die beschriebene Verbrauchssteuereinheit ist ein maximaler Kraftstoffverbrauch einstellbar, wobei das Verhalten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs von dem einstellbaren Kraftstoffverbrauch abhängig ist. Die Verbrauchssteuereinheit kann vom Fahrer zu jedem Zeitpunkt über einen Verbrauchsbegrenzerschalter aktiviert bzw. deaktiviert werden. Die Verbrauchsbegrenzungssteuereinheit kann beispielsweise durch einmaliges Drücken des Schalters aktiviert bzw. deaktiviert werden. Der Verbrauchsbegrenzerschalter kann beispielsweise als Festwertschalter ausgeführt sein, d. h. durch die Aktivierung des Schalters wird ein Kraftstoffverbrauch auf einen fixen Wert eingestellt, oder als variabel einstellbarer Schalter bzw. Regler für Mindestverbrauchswerte ausgeführt werden. Die Verbrauchsteuereinheit weist Mittel zur Steuerung des Fahrzeugverhaltens, wie beispielsweise zur Streckenfindung, zur Steuerung bzw. Regelung von verbrauchsbeeinflussenden Komponenten des Fahrzeugs, wie beispielsweise Aggregate oder elektrische Verbraucher, oder verbrauchsbeeinflussender Fahrzeugparameter, wie beispielsweise Fahrzeugniveaus oder Luftwiderstand des Fahrzeugs auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug anzugeben, die eine Verbrauchsreduzierung im realen Verkehrsgeschehen ohne Mehrgewicht im Kraftfahrzeug ermöglicht.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß gibt eine Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von einer erkannten Betätigung einer manuellen Bedieneinheit eine maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors vor, berechnet einen resultierenden Durchschnittskraftstoffverbrauch und zeigt den berechneten resultierenden Durchschnittskraftstoffverbrauch an. Wie allgemein bekannt ist, hat die persönliche Fahrweise, neben allen technischen Maßnahmen, die zur Verbrauchsreduzierung ergriffen werden können, einen erheblichen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs. Durch die bewusste Vorgabe der maximal verfügbaren Leistung des Verbrennungsmotors kann der Einfluss des persönlichen Fahrverhaltens auf den Kraftstoffverbrauch in vorteilhafter Weise minimiert werden. Die manuelle Bedieneinheit bietet dem Fahrer die Möglichkeit, die Motorleistung per Knopfdruck zur Verbrauchsreduzierung herab zu setzten. Das psychologische Problem der reduzierten Motorleistung wird durch eine bewusste Wahl des Kraftstoffverbrauchspegels kompensiert. Dazu dient die jeweilige Ausgabe eines ermittelten Durchschnittverbrauchs des Verbrennungsmotors, der aus der über die manuelle Bedieneinheit eingestellten Motorleistung resultiert. Somit ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung eine zusätzliche Verbrauchsreduzierung im realen Verkehrsgeschehen ohne Mehrgewicht im Fahrzeug, die kostengünstig umgesetzt werden kann. Um dem Fahrer eine bewusste Reduzierung der „teuer” erkauften Motorleistung zu erleichtern besteht ein psychologischer Aspekt der Erfindung darin, dem Fahrer den durch die Reduzierung der Motorleistung erzielten niedrigeren Kraftstoffverbrauch anzuzeigen. Somit kann der Fahrer über die manuelle Bedieneinheit eine durchschnittliche Kraftstoffverbrauchkategorie bewusst auswählen. Der ausgewählte Kraftstoffverbrauchsbereich wird dem Fahrer über eine optische Anzeigeeinheit dargestellt und die Auswerte- und Steuereinheit stellt die Motorleistung entsprechend der Vorwahl ein. Da die meisten modernen Verbrennungsmotoren eine erhebliche Leistungsreserve besitzen, die für den normalen Fahrbetrieb nicht dauerhaft notwendig ist, kann durch die Leistungsreduzierung im realen Fährbetrieb in vorteilhafter Weise eine Verbrauchsreduzierung erreicht werden.
In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung gibt die Auswerte- und Steuereinheit die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors über eine Motorsteuereinheit vor, die eine entsprechende Regelelektronik aufweist. Die Auswerte- und Steuereinheit kann über die Motorsteuereinheit beispielsweise die Anzahl der betriebenen Zylinder des Verbrennungsmotors und/oder eine zugeführte Kraftstoffmenge zur Einstellung der maximal verfügbaren Leistung vorgeben. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von der erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit stufenweise und/oder kontinuierlich einstellen.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung gibt die Auswerte- und Steuereinheit den berechneten Durchschnittskraftstoffverbrauch über ein Anzeigefeld in einem Kombiinstrument aus. So kann die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise in einem ersten Ausgabefeld des Anzeigefelds den aktuellen Durchschnittsverbrauch des Verbrennungsmotors anzeigen und in einem zweiten Ausgabefeld des Anzeigefelds einen durch eine weitere Leistungsreduzierung erreichbaren Durchschnittsverbrauch des Verbrennungsmotors anzeigen. Dadurch soll der Fahrer zu einer weiteren Leistungsreduzierung bewegt werden, um den aktuellen Kraftstoffverbrauch weiter zu reduzieren.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung kann die Auswerte- und Steuereinheit die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors auf den maximal möglichen Wert einstellen, wenn die Auswerte- und Steuereinheit durch Auswerten der Stellung eines Gaspedals einen Kickdown erkennt. Dadurch steht bei Bedarf, insbesondere in einer Notfallsituation die volle Motorleistung zur Verfügung.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, kann ein Fahrer über eine manuelle Bedieneinheit 40 einen Kraftstoffverbrauch eines Verbrennungsmotors 60 in einem Kraftfahrzeug einstellen. In Abhängigkeit von einer erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit 40 gibt die Auswerte- und Steuereinheit eine maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors 60 vor und stellt damit einen korrespondierenden Kraftstoffverbrauchsbereich ein und berechnet einen resultierenden Durchschnittskraftstoffverbrauch und zeigt diesen in einem ersten Ausgabefeld 22 eines optischen Anzeigelements 20 in einem Kombiinstrument 10 an, das mehrere optische Anzeigelemente 12, 14, 16, 18 20 umfasst. Zusätzlich gibt die Auswerte- und Steuereinheit 30 in einem zweiten Ausgabefeld 24 des Anzeigefelds 20 einen durch eine weitere Leistungsreduzierung erreichbaren Durchschnittsverbrauch des Verbrennungsmotors 60 an, um den Fahrer zu einer weiteren Reduzierung der Motorleistung zu bewegen. Der Betrieb des Verbrennungsmotors mit reduzierter Leistung wird im Kombiinstrument 10 zusätzlich durch eine leuchtende Kontrollleuchte 26 angezeigt.
Wie aus der Figur weiter ersichtlich ist, ist die manuelle Bedieneinheit 40 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Tastschalter ausgeführt, wobei durch eine manuelle Betätigung verschiedene Kraftstoffverbrauchsbereiche eingestellt werden können, die an der manuellen Bedieneinheit 40 beispielsweise durch verschiedenfarbige Leuchtelemente 43, 44, 45 angezeigt werden können. Hierbei wird ein Bereich mit dem höchsten Kraftstoffverbrauch durch ein rechtes Leuchtelement 45 angezeigt, wobei der hohe Kraftstoffverbrauchsbereich zusätzlich durch ein rechts angeordnetes erstes Anzeigesymbol 41 angezeigt wird. Ein Bereich mit dem niedrigsten Kraftstoffverbrauch wird durch ein linkes Leuchtelement 43 angezeigt, wobei der niedrige Kraftstoffverbrauchsbereich zusätzlich durch ein links angeordnetes zweites Anzeigesymbol 42 angezeigt wird, dessen Form dem ersten Anzeigesymbol 41 entspricht aber wesentlich kleiner ausgeführt ist, um die mögliche Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs zu visualisieren und eine intuitive Bedienung zur ermöglichen. Die beiden Anzeigesymbole 41, 42 zeigen beispielsweise ein Piktogramm einer Zapfsäule, um den Kraftstoffverbrauch zu symbolisieren. Ein Bereich mit einem mittleren Kraftstoffverbrauch wird durch ein mittleres Leuchtelement 44 angezeigt. Die Ausführung der manuellen Bedieneinheit 40 ist nicht auf die drei Leuchtsymbole 43, 44, 45 beschränkt, so können zwischen dem maximalen Kraftstoffverbrauchsbereich und dem minimalen Kraftstoffverbrauch mehr als ein Leuchtelement 44 angeordnet werden um Zwischenbereiche anzuzeigen. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 kann die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors 60 in Abhängigkeit von der erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit 40 stufenweise und/oder kontinuierlich einstellen. Das bedeutet, dass die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Motorleistung bei jeder Betätigung der manuellen Bedieneinheit 40 ausgehend von der maximal möglichen Motorleistung bis zum Erreichen einer minimal möglichen Motorleistung in Stufen reduzieren kann. Zusätzlich oder Alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Betätigungsdauer der manuelle Bedieneinheit 40 auswerten und die Motorleistung ausgehend von der maximal möglichen Motorleistung kontinuierlich bis zur minimal möglichen Motorleistung reduzieren, wobei dem Fahrer die mit der verfügbaren Motorleistung korrespondierenden Kraftstoffverbrauchswerte angezeigt werden, und der Fahrer bei Erreichen des gewünschten Kraftstoffverbrauchswert die Betätigung der manuellen Bedieneinheit 40 beendet.
Die Auswerte- und Steuereinheit 30 gibt die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors 60 über eine Motorsteuereinheit 50 vor, die beispielsweise eine entsprechende Regelelektronik zur Regelung der Motorleistung aufweist. So kann die Auswerte- und Steuereinheit 30 über die Motorsteuereinheit 50 beispielsweise die Anzahl der betriebenen Zylinder des Verbrennungsmotors 60 und/oder eine zugeführte Kraftstoffmenge zur Einstellung der maximal verfügbaren Leistung vorgeben.
Um bei Bedarf, insbesondere in einer Notfallsituation schnell die maximale Motorleistung zur Verfügung zu stellen, wertet die Auswerte- und Steuereinheit 30 die Stellung eines Gaspedals 52 aus, was durch eine gestrichelt dargestellte Wirkverbindung dargestellt wird. Erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 30 bei der Auswertung der Gaspedalstellung einen Kickdown, dann stellt die Auswerte- und Steuereinheit 30 die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors 60 auf den maximal möglichen Wert ein.
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet dem Fahrer in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Motorleistung per Knopfdruck zur Verbrauchsreduzierung herab zu setzten. Das psychologische Problem reduzierte Motorleistung wird kompensiert durch eine bewusste Wahl des Verbrauchslevels. Dazu dient die jeweilige Ausgabe eines ermittelten Durchschnittverbrauchs im Kombiinstrument.

10: Kombiinstrument
12, 14, 16, 18: optisches Anzeigelement
20: Anzeigefeld
22: Ausgabefeld aktueller Durchschnittsverbrauch
24: Ausgabefeld möglicher Durchschnittsverbrauch
26: Kontrollleuchte
30: Auswerte- und Steuereinheit
40: Bedienelement
41, 42: Anzeigesymbol
43, 44, 45: Anzeigeelement
50: Motorsteuereinheit
60: Verbrennungsmotor
62: Gaspedal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20106418 U1 [0002]

Claims

Anordnung zum Einstellen eines Kraftstoffverbrauchs eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug mit einer manuellen Bedieneinheit (40) und einer Auswerte- und Steuereinheit (30), welche den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors (60) in Abhängigkeit von einer erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit (40) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) in Abhängigkeit von der erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit (40) eine maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors (60) vorgibt und einen resultierenden Durchschnittskraftstoffverbrauch berechnet und anzeigt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors (60) über eine Motorsteuereinheit (50) vorgibt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) über die Motorsteuereinheit (50) die Anzahl der betriebenen Zylinder des Verbrennungsmotors (60) und/oder eine zugeführte Kraftstoffmenge zur Einstellung der maximal verfügbaren Leistung vorgibt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors (60) in Abhängigkeit von der erkannten Betätigung der manuellen Bedieneinheit (40) stufenweise und/oder kontinuierlich verändert.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) den berechneten Durchschnittskraftstoffverbrauch über ein Anzeigefeld (20) in einem Kombiinstrument (10) ausgibt.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) im Anzeigefeld (20) in einem ersten Ausgabefeld (22) den aktuellen Durchschnittsverbrauch des Verbrennungsmotors (60) anzeigt und in einem zweiten Ausgabefeld (24) einen durch eine Leistungsreduzierung erreichbaren Durchschnittsverbrauch des Verbrennungsmotors (60) anzeigt.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) die maximal verfügbare Leistung des Verbrennungsmotors (60) auf den maximal möglichen Wert einstellt, wenn die Auswerte- und Steuereinheit (30) durch Auswerten der Stellung eines Gaspedal (52) einen Kickdown erkennt.