DE10014818B4

DE10014818B4 - Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereichs

Info

Publication number: DE10014818B4
Application number: DE2000114818
Authority: DE
Inventors: Mathias Dipl.-Ing. Lichter; Paul Dr. Schützner; Christian Dipl.-Ing. Urban
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: DE10014818A1

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereichs (6) bei Antriebsmotoren, mit Mitteln (3) zur Erfassung von Betriebsparametern, mit einer elektronischen Motorsteuerung (1) zur Ermittlung der aktuellen Drehzahl (5) und des optimalen Drehzahlbereichs (6) in Abhängigkeit der erfassten Betriebsparameter und mit einer Anzeigeeinheit (4) zur Anzeige der aktuellen Drehzahl (5) und des optimalen Drehzahlbereichs (6), dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte optimale Drehzahlbereich (6) nur angezeigt wird, wenn die elektronische Motorsteuerung (1) aus den erfassten Betriebsparametern einen quasistationären Betriebszustand ermittelt, wobei der quasistationäre Betriebszustand dann erkannt wird, wenn sich die aktuelle Drehzahl (5) über eine vorgegebene Zeitdauer nicht wesentlich verändert hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereichs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Antriebsmotoren werden häufig mit Drehzahlmessern ausgerüstet, auf deren Skala ein besonders markierter Drehzahlbereich einen Bereich für einen günstigen Betriebszustand anzeigt. Dieser auf der Skala fest vorgegebene Bereich bezieht sich auf mittlere, häufig vorkommende Betriebsanforderungen und Betriebsbedingungen. Bei stark wechselnden Betriebsanforderungen und Betriebsbedingungen, wie sie insbesondere im Kraftfahrverkehr auftreten, weicht diese konstante Empfehlung häufig vom tatsächlichen optimalen Betriebszustand erheblich ab.

Aus der DE 197 55 470 A1 ist ein Anzeigesystem für Fahrzeuge bekannt, welches einen Bildschirm und einen bildgenerierenden Rechner enthält sowie mit informationsgebundenen Elementen des Fahrzeugs verbunden ist. Das Anzeigesystem stellt Informationen mit Hilfe von mindestens einem Zeiger und mindestens einer Skala auf einem Bildschirm dar. An der Skala wird mindestens eine zusätzliche Markierung zur Darstellung von Zusatzinformationen angezeigt.

In der WO 99/45399 A1 ist ein Tachometer für Kraftfahrzeuge offenbart, in dessen Motordrehzahlanzeigenbereich Leuchtelemente integriert sind. Diese Leuchtelemente werden so angeordnet, dass sie Warnungen in Form von roten Linien in Abhängigkeit des überwachten Motorbetriebszustandes oder einfach in Abhängigkeit der eingesetzten Motor/Getriebe-Kombination erzeugen.

Aus der DE 44 44 702 A1 ist eine Anzeigeeinrichtung für eine Betriebsgröße mit analoger oder quasianaloger Darstellung des aktuellen Werts und mit wenigstens einem hervorgehobenen Betriebsbereich bekannt. Dabei ist die Lage und/oder Größe des hervorgehobenen Betriebsbereichs abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter veränderlich darstellbar.

Die DE 196 21 896 A1 offenbart einen Drehzahlmesser mit Ökonometer, der für mehrere Motorbaugrößen baugleich ist und die Anzeige der Drehzahlbereiche von farbig aufleuchtbaren LEDs oder kleinen Displays erfolgt. Gesteuert von einer Ausgabeeinheit leuchten nur die LEDs oder Displays auf, die für den im Fahrzeug eingebauten Motor zutreffend sind.

Die DE 32 29 065 C2 beschreibt eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereichs, insbesondere bei Antriebsmotoren, mit Mitteln zur Erfassung von Betriebsparametern, mit einer elektronischen Motorsteuerung zur Ermittlung der aktuellen Drehzahl und des optimalen Drehzahlbereichs in Abhängigkeit der erfassten Betriebsparameter und mit einer Anzeigeeinheit zur Anzeige der aktuellen Drehzahl und des optimalen Drehzahlbereichs.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereichs anzugeben, durch die eine Reizüberflutung des Benutzers nahezu vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, den optimalen Drehzahlbereich nur noch bei Bedarf anzuzeigen. Der optimale Drehzahlbereich wird deshalb nur noch angezeigt, wenn die aktuelle Drehzahl außerhalb des ermittelten optimalen Drehzahlbereichs liegt und/oder wenn der Motor in einem quasistationären Betriebszustand betrieben wird.

Der quasistationären Betriebszustand wird erkannt, wenn sich die momentane Drehzahl des Motors schon über einen längeren Zeitraum, beispielsweise im Bereich von 1 bis 60 Sekunden, vorzugsweise zwischen 1 bis 3 Sekunden, nicht wesentlich verändert hat.

Durch die Beschränkung der Anzeige auf quasistationäre Betriebszustände und/oder eine tatsächlich vorliegende ungünstige Betriebsweise des Motors wird dem Fahrer eine unnötige Belastung durch überflüssige Anzeige von beweglichen leuchtenden Feldern erspart, insbesondere bei stark wechselnden Betriebsanforderungen und Betriebsbedingungen, beispielsweise im Stadtverkehr. Dem Fahrer wird der optimale Drehzahlbereich also nur noch angezeigt, wenn eine Handlung des Fahrers notwenig ist, um den Motor wieder im optimalen Drehzahlbereich zu betreiben.

Bei einer vorteilhafte Ausführung der Erfindung wird der optimale Drehzahlbereich von der elektronischen Motorsteuerung aus in einem Speicher abgelegten Kennfeldern und den momentanen Betriebsanforderungen und Betriebsbedingungen ermittelt. Diese Einflussgrößen umfassen bei Verbrennungsmotoren die momentane Leistungsanforderung, die beispielsweise von der Fahrpedalstellung abgeleitet wird, die Temperaturen des Motors und der Ansaugluft, den Druck der Umgebungsluft, Ladedruck, Ladelufttemperatur, Art und Beschaffenheit des Kraftstoffs usw..

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Anzeigemittel als Leuchtanzeigen ausgeführt und unmittelbar am Drehzahlmesser selbst angeordnet. Durch eine variable, elektronisch gesteuerte Anzeige wird mit den Leuchtanzeigen der optimale Drehzahlbereich markiert wird.

Nachfolgen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
1 Blockschaltbild
2 Darstellung eines ersten Betriebszustandes
3 Darstellung eines zweiten Betriebszustandes
4 Darstellung eines dritten Betriebszustandes
Gemäß 1 umfaßt die Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereiches eine elektronische Motorsteuerung 1, einen Speicher 2, in dem die für die Ermittlung des optimalen Drehzahlbereichs notwendigen Datensätze, beispielsweise Kraftstoffverbrauchskennfelder oder Kurven minimalen Kraftstoffverbrauchs, abgelegt sind, eine Sensoreinrichtung 3 zur Ermittlung der momentanen Betriebszustände und Betriebsanforderungen und ein Anzeigemittel 4 zur Darstellung der aktuellen Drehzahl und der bedarfsmäßigen Darstellung des optimalen Drehzahlbereichs.
Anhand der im Speicher 3 abgelegten Daten und den von der Sensoreinrichtung 3 ermittelten Informationen über die
momentane Leistungsanforderung, die beispielsweise von der Fahrpedalstellung abgeleitet wird, und Daten über Betriebstemperatur des Motors, der Umgebungsluft sowie dem Luftdruck, ermittelt ein Programm in der elektronischen Motorsteuerung 1, die als μ-Prozessor ausgebildet ist, den optimalen Drehzahlbereich für den momentanen Betrieb des Antriebsmotors.
Der ermittelte optimale Drehzahlbereich wird im Bedarfsfall durch elektronisch gesteuerte Leuchtmittel wie beispielsweise durch Glühlampen, LED- oder LCD-Anzeige, welche Teil der Anzeigemittel 4 sind kenntlich gemacht. Eine Ansteuerung der Anzeigemittel 4 erfolgt nur dann, wenn anhand der gemessenen Drehzahlwerte des Motors oder einer davon anhängigen Größe erkennbar ist, daß das Fahrzeug sich in einem annähernd stationären Betriebszustand befindet und/oder die Drehzahl des Motors sich außerhalb der Grenzen des optimalen d. h. betriebsgünstigen Drehzahlbereichs befindet, und ein Handlungsbedarf seitens des Fahrers besteht, welche darin besteht, daß der augenblicklich gewählte Gang verändert werden sollte.
Ein optimaler Drehzahlbereich wird primär an Hand des Kraftstoffverbrauchkennfelds bestimmt, muß aber mindestens einen Drehzahlbereich überdecken, der sich aus den Übersetzungsunterschieden der Getriebegänge errechnet und so groß ist, daß durch einen Schaltvorgang von einer Drehzahl außerhalb des optimalen Drehzahlbereichs eine Annäherung an das Optimum des Kraftstoffverbrauchs erfolgen kann.
Die 2 bis 4 zeigen schematische Darstellungen von unterschiedlichen Betriebszuständen.
2 zeigt eine mögliche Darstellung eines ersten Betriebszustandes, bei welchem die augenblickliche Drehzahl 5 zu niedrig, also unterhalb des optimalen Drehzahlbereichs 6 liegt und deshalb eine Handlung des Fahrers notwendig ist.
3 zeigt eine mögliche Darstellung eines zweiten Betriebszustandes, bei welchem die augenblickliche Drehzahl 5 im optimalen Drehzahlbereich 6 liegt und deshalb keine Handlung durch den Fahrer notwendig ist. Eine Anzeige (gestrichelt dargestellt) des optimalen Drehzahlbereichs 6 ist deshalb nicht notwendig.
4 zeigt eine mögliche Darstellung eines dritten Betriebszustandes, bei welchem die augenblickliche Drehzahl 5 zu hoch, also oberhalb des optimalen Drehzahlbereichs 6 liegt und deshalb eine Handlung des Fahrers notwendig ist

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung und Anzeige eines optimalen Drehzahlbereichs (6) bei Antriebsmotoren, mit Mitteln (3) zur Erfassung von Betriebsparametern, mit einer elektronischen Motorsteuerung (1) zur Ermittlung der aktuellen Drehzahl (5) und des optimalen Drehzahlbereichs (6) in Abhängigkeit der erfassten Betriebsparameter und mit einer Anzeigeeinheit (4) zur Anzeige der aktuellen Drehzahl (5) und des optimalen Drehzahlbereichs (6), dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte optimale Drehzahlbereich (6) nur angezeigt wird, wenn die elektronische Motorsteuerung (1) aus den erfassten Betriebsparametern einen quasistationären Betriebszustand ermittelt, wobei der quasistationäre Betriebszustand dann erkannt wird, wenn sich die aktuelle Drehzahl (5) über eine vorgegebene Zeitdauer nicht wesentlich verändert hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte optimale Drehzahlbereich (6) nur angezeigt wird, wenn die elektronische Motorsteuerung (1) zusätzlich erkennt, dass der Wert der ermittelten aktuellen Drehzahl (5) außerhalb des optimalen Drehzahlbereichs (6) liegt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Motorsteuerung (1) ein Datenspeicher (2) zum Speichern von Kennfeldern vorhanden ist, wobei die elektronische Motorsteuerung (1) aus den abgelegten Kennfeldern und den momentanen Betriebsanforderungen und Betriebsbedingungen den optimalen Drehzahlbereich (6) ermittelt.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige des optimalen Drehzahlbereichs (6) durch Leuchtanzeigen erfolgt.