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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, die eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine schaltbare Einrichtung aufweist, wobei die Einrichtung zum Verändern eines den Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Betriebszustands schaltbar ist und zum Schalten einen Kraftstoffmehrverbrauch verursacht.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung sowie die Antriebsvorrichtung selbst.
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Verfahren, Vorrichtungen und Antriebsvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Unterschiedliche Technologien zur Einsparung von Kraftstoff beziehungsweise zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs von Brennkraftmaschinen, sind bereits bekannt und werden in der Regel durch Aktuatoren realisiert, die zwischen diskreten Betriebszuständen umschalten können. So ist es beispielsweise bekannt, Zylinder einer Brennkraftmaschine im Teillastbetrieb gezielt abzuschalten, um Kraftstoff zu sparen. Ein derartiges Verfahren geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2010 033 606 A1 hervor, bei welchem ein Zylinder in Abhängigkeit von einem Gradienten einer Fahrbahn hinzugeschaltet wird. Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2011 122 528 A1 ist außerdem bereits ein Verfahren bekannt, bei welchem eine Brennkraftmaschine in einem Vollmotorbetrieb mit allen Zylindern und in einem Teilmotorbetrieb mit nur einigen der Zylindern betrieben wird. Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2013 001 043 B3 ist bereits ein Verfahren bekannt, bei welchem ein Verdichtungsverhältnis in der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit einer erwarteten Betriebsgröße ermittelt wird. Aus der Patentschrift
DE 10 2005 009 362 B4 ist außerdem ein Verfahren bekannt, bei welchem eine Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem Schaltzustand oder einer erwarteten Schaltänderung eines Schaltgetriebes angesteuert wird.
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Typischerweise erfordern die bekannten Technologien einen energetischen Aufwand bei der Umschaltung, der zu einem zusätzlichen Kraftstoffverbrauch beziehungsweise Kraftstoffmehrverbrauch führt. Begründet liegt dieser Mehraufwand in der zu leistenden Arbeit bei der Verstellung durch einen Aktuator, beispielsweise in Form eines elektrischen Stroms.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2007 050 504 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs in einer emissionsreduzierten Fahrweise. Dabei ist vorgesehen, dass die.Verweildauer in einem Gang eines Automatikgetriebes während des Hochschaltens zeitlich begrenzt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Schalten der Einrichtung nur dann erfolgt, wenn hierdurch tatsächlich ein Kraftstoffverbrauch reduziert beziehungsweise Kraftstoff eingespart wird und nicht der durch das Umschalten erfolgte Kraftstoffmehrverbrauch die durch das Umschalten erwünschte Kraftstoffverbrauchsreduzierung kompensiert. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass in Abhängigkeit von einer aktuellen Betriebssituation ein Drehmoment und eine Drehzahl der Brennkraftmaschine vorhergesagt also prädiziert werden, dass in Abhängigkeit von dem Drehmoment und der Drehzahl eine Verweildauer der Einrichtung in einem insbesondere aktuellen oder folgenden Schaltzustand vorhergesagt wird, und dass in Abhängigkeit der Verweildauer die Aktuatoreinrichtung zum Schalten beziehungsweise Umschalten der Einrichtung angesteuert beziehungsweise geschaltet wird.
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Es ist also vorgesehen, dass ein prädikatives Drehmoment und eine prädikative Drehzahl ermittelt werden, die sich insbesondere aus der aktuellen Betriebssituation ergeben. In Abhängigkeit von Drehmoment und Drehzahl wird die Verweildauer der Einrichtung in dem Betriebszustand ermittelt beziehungsweise abgeschätzt. Als Einrichtung kommt dabei insbesondere ein schaltbares Schaltgetriebe mit mehreren Übersetzungsstufen in Frage. In diesem Fall wird dann bevorzugt die Verweildauer des Schaltgetriebes in der aktuell angestellten oder in der folgenden Übersetzungsstufe ermittelt beziehungsweise abgeschätzt. Hierzu können beispielsweise Drehzahl und Drehmoment mit Schwellwerten verglichen werden, zu welchen in Abhängigkeit des Drehmoments und der Drehzahl eine Umschaltung der Einrichtung oder der Übersetzungsstufe sinnvoll erscheint. Hieraus ergibt sich die Verweildauer, innerhalb welcher der Schaltzustand beziehungsweise die Übersetzungsstufe des Stellgetriebes beibehalten wird. Mit anderen Worten wird der Zeitpunkt bestimmt, zu welchem ein Umschalten erfolgt. In Abhängigkeit von dieser Verweildauer wird insbesondere ermittelt, ob sich das Verändern des Schaltzustands in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch unter Berücksichtigung des Kraftstoffmehrverbrauchs für das Umschalten lohnt. Der Vorhersagezeitraum beziehungsweise der Prädiktionszeitraum ist dabei zweckmäßigerweise länger als die minimale Zeit, die zur Überkompensation des Kraftstoffmehrverbrauchs erforderlich ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, wie oben stehend bereits erwähnt, dass als schaltbare Einrichtung ein mehrere Übersetzungsstufen aufweisendes Schaltgetriebe angesteuert wird. Es ergeben sich dabei die oben stehend bereits genannten Vorteile.
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Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass als schaltbare Einrichtung eine Ventilhubverstelleinrichtung angesteuert wird. Ventilhubverstelleinrichtungen sind grundsätzlich bereits bekannt. Sie dienen dazu, die Ventilöffnungsseiten und/oder Ventilhübe eines Ventiltriebs der Brennkraftmaschine zu variieren, um die Luftfüllung der Zylinder mit der Brennkraftmaschine zu verändern. So kann beispielsweise zum Reduzieren der Leistung der Brennkraftmaschine ein niedriger und zum Erhöhen der Leistung ein großer Ventilhub eingestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, mittels einer derartigen Ventilhubverstelleinrichtung Zylinder abzuschalten, die Ventile also derart zu schließen, dass trotz Kolbenhub kein Gaswechsel in dem betroffenen Zylinder erfolgt. Das Schalten der Ventilhubverstelleinrichtung führt ebenfalls zu einem Kraftstoffmehraufwand, der durch das erfindungsgemäße Verfahren berücksichtigt wird.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass ein Zündwinkel und/oder eine Kraftstoffzufuhr der Brennkraftmaschine beim Schalten derart variiert werden, dass ein Antriebsdrehmoment der Antriebsvorrichtung, insbesondere ein Raddrehmoment, während des Schaltens gleich oder nahezu gleich bleibt. Durch das Verändern des Zündwinkels oder der Kraftstoffzufuhr wird beim Schalten gewährleistet, dass das Schalten für Insassen des die Antriebsvorrichtung aufweisenden Kraftfahrzeugs unbemerkt bleibt. Dadurch wird der Fahrkomfort gesteigert und ein automatisches Schalten von den Insassen beziehungsweise einem Erwerber eines derartigen Kraftfahrzeugs leichter akzeptiert.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung in Abhängigkeit von einem verweildauerabhängigen Kraftstoffverbrauch angesteuert wird. Wie bereits erwähnt, wird das Umschalten beziehungsweise Verändern der Übersetzungsstufe und/oder des Ventilhubs in Abhängigkeit des Kraftstoffverbrauchs und insbesondere auch des Kraftstoffmehrverbrauchs gesteuert.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass ein wahrscheinlicher Kraftstoffverbrauch vorhergesagt und mit einem Kraftstoffmehrverbrauch, der zum Schalten notwendig ist, verglichen wird, um über Umschalten zu entscheiden. Der Kraftstoffmehrverbrauch kann durch vorherige Tests oder Berechnungen ermittelt werden. Der wahrscheinliche Kraftstoffverbrauch ergibt sich aus der Betriebssituation und dem vorhergesagten Drehmoment und der vorhergesagten Drehzahl, wie zuvor bereits beschrieben. Durch den direkten Vergleich unter Berücksichtigung der ermittelten Verweildauer ist somit eine einfache Abschätzung darüber möglich, ob das Umschalten energetisch sinnvoll ist oder nicht.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verweildauer in Abhängigkeit von einem erkannten Fahrertyp bestimmt wird. Zweckmäßigerweise wird dazu bei Inbetriebnahme oder im Betrieb der Fahrertyp des aktuellen Fahrers des Kraftfahrzeugs erkannt, der sich durch ein bestimmtes Fahrverhalten auszeichnet. Unterschiedliche Fahrertypen unterscheiden sich beispielsweise dadurch, dass einer das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert, ein anderer leistungsoptimiert betreibt. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Verweildauern, wobei beispielsweise ein verbrauchsbewusster Fahrer ein Hochschalten der Übersetzungsstufe früher einleiten würde als ein sportlicher Fahrer. Die Fahrertypenerkennung erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von einer Fahrpedal- und/oder Bremspedalbetätigung, einem aktuellen Lenkradwinkel und/oder dem Verhältnis von Soll- zu Ist-Geschwindigkeit. Durch diese Fahrertypenerkennung ist das Verhalten des Fahrers in der nächsten Zukunft vorhersagbar.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die Verweildauer in Abhängigkeit von einer Verkehrssituation bestimmt wird. Die Verkehrsinformation, insbesondere die aktuelle Verkehrsdichte, kann einen bedeutenden Einfluss auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und damit auf das von der Brennkraftmaschine geforderte und erbrachte Antriebsdrehmoment bedeuten. Die aktuelle Verkehrssituation wird insbesondere in Abhängigkeit von Sensordaten des Kraftfahrzeugs, insbesondere von Fahrsicherheitssystemen, die UltraschallSensoren, Abstandssensoren oder dergleichen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass aktuelle Verkehrsdaten per Funk ermittelt und zum Bestimmen der Verkehrsdichte berücksichtigt werden.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verweildauer in Abhängigkeit von Daten eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Mittels der Daten des Navigationssystems wird insbesondere die Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs vorherbestimmt. Dabei wird insbesondere unterschieden zwischen einem Zielerreichungsmodus, bei dem der Fahrer des Kraftfahrzeugs ein Fahrziel angegeben hat, und einen Freifahrmodus ohne aktive Navigation. Im ersten Fall ist die Fahrstrecke für das Navigationssystem vollständig bekannt, sodass mit äußerster Sicherheit das Fahrverhalten des Fahrers, insbesondere in Abhängigkeit des erkannten Fahrertyps, vorhergesagt werden kann. In Abhängigkeit der Navigationsdaten können insbesondere Steigungen oder Gefälle sowie Kurven und auch Kreuzungen oder Ampeln, die sich in der Fahrstrecke befinden, erkannt und bei der Bestimmung der Verweildauer berücksichtigt werden. Im zweiten Fall, im Freifahrmodus, wird vorzugsweise zumindest in Abhängigkeit des aktuellen Straßentyps und der Straßengröße der wahrscheinlichste Fahrweg des Kraftfahrzeugs für die nähere Zukunft bestimmt und in Abhängigkeit dessen die Verweildauer ermittelt.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der wahrscheinliche Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit von einem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine bestimmt wird. Insbesondere in Abhängigkeit der aktuellen Drehzahl des aktuellen Drehmoments wird der aktuelle Kraftfahrstoffverbrauch ermittelt und in Abhängigkeit dessen der wahrscheinliche Kraftstoffverbrauch in näherer Zukunft bestimmt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, das das erfindungsgemäße Verfahren bei bestimmungsgemäßem Gebrauch durchführt. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 10 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
- 1 ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Draufsicht,
- 2 ein Flussdiagramm zum Betreiben des Kraftfahrzeugs,
- 3 ein Diagramm zur Radleistungsprädiktion,
- 4 ein Drehmoment-Drehzahl-Diagramm und
- 5 ein Schaltdiagramm.
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1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht ein Kraftfahrzeug 1, das eine Antriebsvorrichtung 2 aufweist, die eine Brennkraftmaschine 3 umfasst, welche durch eine betätigbare Kupplung 4 mit einem automatischen Schaltgetriebe 5, das mehrere unterschiedliche Übersetzungsstufen aufweist, verbunden ist, wobei das Schaltgetriebe 5 abtriebsseitig mit Antriebsrädern 6 des Kraftfahrzeugs 1 wirkverbunden ist. Der Kupplung 4 ist eine Aktuatoreinrichtung 7 zugeordnet, die zum Öffnen oder Schließen der Kupplung 4 ansteuerbar ist. Zum Ansteuern ist ein Steuergerät 8 vorhanden, das die Brennkraftmaschine 3 und die Aktuatoreinrichtung 7 ansteuert. Darüber hinaus ist das Steuergerät 8 mit einem einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 3 zugeordneten Drehzahlsensor 9 sowie mit einem Navigationssystem 10, einem Verkehrsinformationssystem 11 und mit einer Fahrertyperkennungseinrichtung 12 verbunden. Die Brennkraftmaschine 3 weist vorteilhafterweise einen variablen Ventiltrieb auf, der eine ansteuerbare Ventilhubverstelleinrichtung 13 aufweist, mittels welcher die Ventilhübe und/oder Ventilöffnungs- beziehungsweise Schließzeiten variiert werden können.
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Mithilfe von 2, die eine Betriebsstrategie zum Betreiben des Kraftfahrzeugs 1 beziehungsweise der Antriebsvorrichtung 2 in Form eines Flussdiagramms zeigt, soll nunmehr der Betrieb der Antriebsvorrichtung 2 erläutert werden, der in Bezug auf einen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine 3 optimiert erfolgt. Durch das vorteilhafte Verfahren wird eine Verweildauer der Ventilhubverstelleinrichtung 13 und/oder des Schaltgetriebes 5, die insofern jeweils eine Einrichtung darstellen, die zum Verändern eines einen Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Betriebszustands schaltbar ist und zum Schalten einen Kraftstoffmehrverbrauch verursacht, vorhergesagt. Unter einer Verweildauer des Schaltgetriebes 5 ist dabei die Zeitdauer zu verstehen, in welcher eine eingestellte Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes 5 beibehalten wird, beziehungsweise die Zeitdauer, die vergeht bis eine Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes 5 verändert wird. Bei dem Schaltgetriebe handelt es sich um ein automatisches Schaltgetriebe, das durch das Steuergerät 8 angesteuert wird, um eine gewünschte Übersetzungsstufe einzustellen. Unter einer Verweildauer der Ventilhubverstelleinrichtung 13 wird entsprechend die Zeitdauer verstanden, innerhalb welcher ein eingestellter Ventilhub und eingestellte Ventilöffnungs- und Schließzeiten konstant beziehungsweise beibehalten werden. Sowohl das Schalten des Schaltgetriebes 5 sowie das Schalten der Ventilhubverstelleinrichtung 13 führen zu einem Kraftstoffmehrverbrauch, wie zuvor bereits erwähnt.
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Die Betriebsstrategie ist darauf ausgelegt, das Verändern einer Übersetzungsstufe 5 oder eines Ventilhubs verbrauchsoptimiert durchzuführen. Die wichtigste Größe für die Ermittlung des Soll-Zustands des Schaltgetriebes 5 sind das Drehmoment und die Drehzahl der Brennkraftmaschine 3. Um die Verweildauer des Schaltgetriebes in einem Zustand einer derartigen Antriebsvorrichtung 2 zu berechnen, werden dies beiden Größen als quasi-kontinuierliche Funktion der Zeit für die nächste Zukunft vorhergesagt beziehungsweise prädiziert. Zusammen mit Umschaltschwellen des Schaltgetriebes 5 über Drehzahl und Last ist es somit möglich, die Verweildauer zu berechnen.
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Hierzu ist vorgesehen, dass zunächst ein Radantriebsdrehmoment der Antriebsräder 6 in einem Schritt S1 vorhergesagt wird. 3 zeigt hierzu in einem Diagramm über die Zeit t aufgetragen, ein Antriebsraddrehmoment MR oder alternativ eine Radleistung des Kraftfahrzeugs 1 beziehungsweise der Antriebsvorrichtung 2. Bis zu dem Zeitpunkt t0 ist die Radleistung bekannt und basiert auf gemessenen Werten, die in der Vergangenheit liegen. Ab dem Zeitpunkt t0, also in der Zukunft liegend, ist das Antriebsraddrehmoment unbekannt und daher in 3 gestrichelt gezeichnet. Um den Verlauf des Raddrehmoments vorhersagen zu können, werden die Daten des Navigationssystems 10, des Verkehrsinformationssystems 11 sowie der Fahrertyperkennungseinrichtung 12 genutzt.
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Dazu wird in einem Schritt S1a zunächst eine Fahrertyperkennung mittels der Fahrertyperkennungseinrichtung 12 durchgeführt. Durch die Fahrertyperkennungseinrichtung 12 wird aus dem Verhalten des aktuellen Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 bis zu dem Zeitpunkt der Prädiktion (t0) das wahrscheinlichste Verhalten des Fahrers für die Zukunft abgeleitet. Insbesondere wird dabei unterschieden zwischen einem sportlichen Fahrer, einem verbrauchsbewussten Fahrer und einem durchschnittlichen Fahrer. Die Fahrertypenerkennung ist eine eigene Unterfunktion, die auf Basis von Informationen einer Fahrpedalstellung, einer Bremspedalstellung, eines Lenkradwinkels, dem Verhältnis von Soll- zu Ist-Geschwindigkeit oder dergleichen durchgeführt wird, um den aktuellen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 zu charakterisieren, sodass eine optimierte Vorhersage des Verhaltens des Fahrers für die Zukunft möglich ist. Auch ist es denkbar, den Fahrertyp anhand von Fahreridentifikationsmerkmalen zu bestimmen. Dabei kann als Fahreridentifikationsmerkmale beispielsweise das Gesicht des Fahrers mittels einer optischen Gesichtserkennung, oder der Fahrer durch den von ihm verwendeten Zündschlüssel ermittelt werden.
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In einem Schritt S1b werden außerdem Daten bezüglich der aktuellen Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs 1 mithilfe des Navigationssystems 10 ermittelt. Mithilfe der Navigationsdaten kann mit verhältnismäßig hoher Sicherheit die Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs für die nächste Zukunft vorhergesagt werden. Dabei wird insbesondere unterschieden zwischen einem Zielerreichungsmodus und einem Freifahrmodus. Bei dem Zielerreichungsmodus gibt der Fahrer ein Fahrziel an, sodass das Navigationssystem eine Fahrstrecke zum Erreichen dieses Fahrzielt berechnet. In diesem Zustand kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer der vorberechneten Fahrstrecke folgt, sodass mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit die vorhergesagte Fahrstrecke der tatsächlichen Fahrstrecke entspricht. Im Freifahrmodus lenkt der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ohne aktive Navigation, also ohne ein Fahrziel angegeben zu haben. In Abhängigkeit vom aktuellen Straßentyp und einer aktuellen Straßengröße liefern die Daten des Navigationssystems jedoch einen Hinweis auf die wahrscheinlichste Fahrstrecke, die vorliegend dann als Basis für die weitere Berechnung verwendet wird. In Kenntnis der Fahrstrecke können insbesondere Steigungen, Gefälle, Stopps oder Geschwindigkeit begrenzte Zonen ermittelt und bei der Vorhersage des Antriebsraddrehmoments berücksichtigt werden.
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In einem Schritt S1c werden außerdem die Daten des Verkehrsinformationssystems 11 von dem Steuergerät 8 ausgewertet, um die aktuelle Verkehrsdichte zu ermitteln und/oder die Verkehrsdichte auf der Fahrstrecke vorherzusagen, weil häufig nicht allein die Fahrstrecke, sondern vielmehr auch die Verkehrsdichte beziehungsweise die aktuelle Verkehrssituation die Fahrzeuggeschwindigkeit und damit das Antriebsraddrehmoment bestimmen. Die Verkehrsdichteerkennung ist vorliegend eine eigene Unterfunktion, die auf Basis von Soll- zu Ist-Geschwindigkeit, Geschwindigkeitsprofil und Fahrzeugsensoren, wie Abstandssensoren, Ultraschallsensoren, Unfallsensoren und Vor-Unfallsensoren eine Aussage über die aktuelle Verkehrsdichte machen. Außerdem werden bevorzugt auch Daten eines Verkehrsinformationsdienstes verwendet, der beispielsweise per Funk aktuelle Verkehrsdaten übermittelt. So können beispielsweise die Verkehrsdaten eines Radiosenders, die auch heute schon vom Navigationssystem berücksichtigt werden, zur Bestimmung der Verkehrsdichte und insbesondere zur Vorhersage der Verkehrsdichte verwendet werden.
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Aus den so gesammelten Daten wird im Schritt S1, wie zuvor bereits erwähnt, das Raddrehmoment oder die Radleistung der Antriebsvorrichtung 2 für die nächste Zukunft vorhergesagt.
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Aus dem vorhergesagten Antriebsraddrehmoment wird in einem darauffolgenden Schritt S2 eine Drehzahl und ein Drehmoment der Brennkraftmaschine 3 für die nächste Zukunft vorhergesagt. Die vorhergesagte Drehzahl und das vorhergesagte Drehmoment ergeben sich aus dem Antriebsraddrehmoment und können durch eine Berechnung als die Drehzahl oder das Drehmoment berechnet werden, die zum Erreichen des vorhergesagten Antriebsraddrehmoments notwendig oder vorteilhaft sind.
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Zum Bestimmen beziehungsweise Vorhersagen von Drehzahl und Drehmoment wird außerdem auch eine Gangstufenprädiktion in einem Schritt S3 durchgeführt.
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4 zeigt in einem Diagramm aufgetragen das vorhergesagte Drehmoment Md über die vorhergesagte Drehzahl n, dass sich insbesondere aus der vorhergesagten Fahrstrecke und/oder der vorhergesagten Verkehrsdichte und dem erkannten Fahrertyp ergibt. Der Drehmoment-Drehzahlverlauf kann als Trajektorie in der aus Drehzahl und Drehmoment aufgespannten Fläche (Drehzahl-Last-Kennfeld) verstanden werden. Die Trajektorie ist durch die Zeit t parametriert. Zur Gangstufenprädiktion werden in Schritt S3 eine oder mehrere Umschaltschwellen U in das Diagramm von 4 eingetragen. Eine Umschaltung ist der Schnittpunkt der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie eingetragenen Umschaltschwelle U. Die Umschaltschwellen werden dabei auf bekannte Art und Weise zuvor bestimmt und in dem Kennfeld hinterlegt. Aus dem Wert des Parameters Zeit t der Trajektorie ergibt sich dann der Zeitpunkt der Umschaltung, also der Zeitpunkt, zu welchem die Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes 5 verändert werden wird. Damit ist die Verweildauer des Schaltgetriebes 5 in der aktuell eingestellten Übersetzungsstufe bekannt beziehungsweise in Schritt S3 vorhergesagt, weil der Zeitraum bis zu dem Schnittpunkt beziehungsweise bis zum Umschalten der gesuchten Verweildauer entspricht.
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Aus den bekannten Daten lässt sich die in 5 gezeigte Gangstufenprädiktion herleiten. 5 zeigt dazu über die Zeit t aufgetragen beispielhaft unterschiedliche Übersetzungsstufen G1, G2 und G3 des Schaltgetriebes G5. Wie auch in 3 sind die in der Vergangenheit liegenden Umschaltungen zwischen den Übersetzungsstufen bekannt und daher die Kennlinie durchgezogen gezeichnet. Ab dem aktuellen Zeitpunkt t0 ist das Umschalten jedoch vorhergesagt und die Kennlinie im weiteren Verlauf daher gestrichelt gezeichnet. Wie es aus 5 ersichtlich ist, können somit auch mehrere Gangwechsel beziehungsweise Veränderungen der Übersetzungsstufe in der nächsten Zukunft vorhergesagt werden. Die erfasste Verweildauer wird bevorzugt mit einer Mindest-Verweildauer verglichen. Die Mindest-Verweildauer wird dabei in Schritt S4 in Abhängigkeit von einem aktuellen Kraftstoffverbrauch und von dem auf Basis der vorhergesagten Daten vorherbestimmten beziehungsweise wahrscheinlichen Kraftstoffverbrauch und des Kraftstoffmehrverbrauchs, der zum Umschalten der Übersetzungsstufe notwendig ist, ermittelt. Die Mindest-Verweildauer wird dabei derart bestimmt, dass bei Erreichen der Mindest-Verweildauer ein anschließendes Umschalten der Übersetzungsstufe des Schaltgetriebes 5 nicht zu einem Kraftstoffmehrverbrauch führt, beziehungsweise, wenn die Verweildauer in einem Zustand der Antriebsvorrichtung 2 so lange ist, dass der Kraftstoff-Mehraufwand für die Umschaltung der Übersetzungsstufe durch die Einsparung zwischen zwei Umschaltungen überkompensiert wird. Ist somit die ermittelte Verweildauer größer als die Mindest-Verweildauer, dann wird die Übersetzungsstufe in einem Schritt S5 umgeschaltet, andernfalls verbleibt das Schaltgetriebe 5 in der eingestellten Übersetzungsstufe.
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Wie mit Bezug auf das Schaltgetriebe 5 beschrieben, wird alternativ oder zusätzlich auch die Ventilhubverstelleinrichtung 13 und deren Verweildauer berücksichtigt. Das Schalten wird dabei jeweils derart durchgeführt, dass es momentenneutral erfolgt. Werden also das Schaltgetriebe 5 oder die Ventilhubverstelleinrichtung 13 geschaltet, werden Maßnahmen ergriffen, die dazu führen, dass das Antriebsdrehmoment der Antriebsvorrichtung 2 bei unverändertem Fahrerwunsch unverändert beziehungsweise gleich bleibt. Dazu werden beispielsweise die Kraftstoffzufuhr und/oder ein Zündwinkel der Brennkraftmaschine verändert. Insbesondere hierdurch ergibt sich ein Kraftstoffmehrverbrauch, der bei der Bestimmung der Verweildauer beziehungsweise eines Zeitpunktes zum Schalten, wie oben stehend beschreiben, berücksichtigt wird.
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Durch das beschriebene Verfahren wird somit erreicht, dass eine Umschaltung des Schaltgetriebes 5 beziehungsweise der Ventilhubverstelleinrichtung 13 nur dann erfolgt, wenn eine begründete Aussicht darauf besteht, dass die Verweildauer im Zustand nach der Umschaltung ausreichend lang ist, um Kraftstoff einzusparen. Durch dieses vorteilhafte Verfahren wird außerdem erreicht, dass Umschaltvorgänge für den Fahrer oder andere Insassen des Kraftfahrzeugs 1 seltener auftreten und dadurch der Fahrkomfort erhöht wird.
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Das beschriebene Verfahren kann gleichermaßen auch bei anderen Einrichtungen, deren Schaltzustand den Kraftstoffverbrauch der Antriebsvorrichtung beeinflusst, durchgeführt werden. Bei einer derartigen anderen Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Einrichtung zur Zündwinkelverstellung oder um einen Aktuator zum Beeinflussen eines Strömungswegs oder einer Strömungsgeometrie handeln.