DE102004048494A1 - Method for reducing vehicle fuel consumption comprises evaluating desired speed from position of accelerator pedal which is maintained for 5 seconds, vehicle then being accelerated or braked if speed deviates from desired value - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs.The The invention relates to a method for reducing fuel consumption of a motor vehicle.
Aufgrund ständig steigender Energiepreise richtet sich ein besonderes Interesse auf den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen. Eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs heutiger Fahrzeuge wird immer wichtiger.by virtue of constantly Rising energy prices are of particular interest the fuel consumption of vehicles. A reduction in fuel consumption Today's vehicles are becoming increasingly important.
Weiterentwicklungen von Antriebsmotoren, Verringerungen von Luftwiderstand oder Rollwiderstand und andere verbrauchmindernde Verbesserungen können das vorhandene Potential der möglichen Verbrauchreduzierung aber nur teilweise ausnutzen.developments of drive motors, reductions in air resistance or rolling resistance and other consumption-reducing improvements may be the potential available the possible consumption reduction but only partially exploit.
Weitere, vergleichsweise große Einsparungen sind im Grundsatz nur durch eine energiesparende Fahrweise möglich.Further, comparatively large Savings are in principle only by an energy-saving driving style possible.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Fahrzeugregelung im Hinblick auf energiesparendes Fahren zu verbessern.It The object of the invention, the vehicle control in terms to improve energy-saving driving.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.The Task is solved by the independent claims. preferred embodiments are in the subclaims specified.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Fahrerwunsch nach einer gleichmäßigen Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird und dass wenn der Fahrerwunsch nach einer gleichmäßigen Fahrzeuggeschwindigkeit erkannt wurde, die Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungen, die nicht durch den Fahrer veranlasst sind, im Hinblick auf einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch, wie Benzin oder Dieselkraftstoff, des Antriebsmotors des Fahrzeugs zumindest teilweise ausgeregelt werden.The Task is solved by that a driver's request for a steady vehicle speed is determined and that if the driver's request for a uniform vehicle speed was detected, the vehicle speed changes not through the driver are made, with a view to the lowest possible Fuel consumption, such as gasoline or diesel fuel, of the drive motor of the vehicle are at least partially corrected.
Im Sinne der Erfindung wird die Gleichmäßigkeit der Fahrt als ein wichtige Faktor für eine energiesparende Fahrweise verbessert. Das bedeutet, es sollen Beschleunigungs- und auch Verzögerungsvorgange auf ein nötiges Maß verringert werden.in the According to the invention, the uniformity of the ride is considered an important one Factor for an energy-saving driving style improved. That means it should Acceleration and deceleration processes to a necessary Reduced dimension become.
Besonders bevorzugt wird dieses Verfahren für Fahrzeuge mit einem Benzin-Direkteinspritzer oder Dieselmotore als Antriebsmotor eingesetzt, die im Teillastbetrieb besondere Vorteile im Verbrauch aufweisen.Especially This method is preferred for vehicles with a gasoline direct injection or Diesel engines used as a drive motor, the part-load operation have special advantages in consumption.
Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug auf Änderungen der Fahrpedalstellung wie bisher (ohne verbrauchsoptimierte Regelung nach dem Verfahren der Erfindung) reagieren soll, wenn es die Verkehrssituation erfordert und wenn es dem Fahrerwunsch entspricht.Furthermore it is envisaged that the vehicle will be responsive to changes in accelerator pedal position as before (without consumption-optimized control according to the method the invention) should respond, if it requires the traffic situation and if it corresponds to the driver's request.
Insgesamt wird dem Fahrer vorteilhaft durch diese Lösung keine generelles anderes Fahrverhalten "aufgezwungen". Der automatische Eingriff in die Fahrzeugregelung durch das Verfahren nach der Erfindung wird nicht als eine Bevormundung für den Fahrer angesehen und kann vom Fahrer einfacher akzeptiert werden.All in all The driver is advantageous by this solution is not a general other Driving behavior "imposed". The automatic Intervention in the vehicle control by the method according to the invention is not regarded as a tutelage for the driver and can be accepted easier by the driver.
Es zeigt sich, dass durch diese Maßnahmen nach der Erfindung der Fahrer dort unterstützt wird, wo selbst ein geübter und vorausschauender Fahrer Defizite bei seinem Verhalten im Hinblick auf optimale Energieeffizienz des Fahrzeugs auf weißt. Darüber hinaus verbessert das Verfahren nicht nur den Kraftstoffverbrauch, sondern steigert auch den Fahrkomfort durch eine gleichmäßigere Fahrzeuggeschwindigkeit.It shows that by these measures after the invention of the driver is supported where even a skilled and anticipatory driver deficits in his behavior with regard to on optimal energy efficiency of the vehicle on knows. Furthermore the process not only improves fuel economy, but also also increases driving comfort through a more even vehicle speed.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine Änderung eines Fahrwiderstands ermittelt wird und die Fahrwiderstandsänderung zumindest teilweise ausgeregelt wird.It is according to the invention provided that a change a driving resistance is determined and the driving resistance change is at least partially corrected.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass bei der Ermittlung der Fahrwiderstandsänderung eine Änderung der Fahrbahnneigung in Fahrzeuglängsrichtung, wie eine Fahrbahnsteigung oder eine Fahrbahngefälle, oder eine Änderung von Witterungsbedingungen, insbesondere veränderliche Geschwindigkeiten atmosphärischen Windes, oder Fahrbedingungen, wie veränderliche Anströmwinkel des Fahrzeugs in einem Windschatten eines anderen Fahrzeugs oder Objekts, und/oder eine Kurvenfahrt mit berücksichtigt wird.It is according to the invention provided that when determining the resistance change a change the road inclination in the vehicle longitudinal direction, as a road gradient or a road gradient, or a change from weather conditions, especially variable speeds atmospheric Wind, or driving conditions, such as variable angle of attack of the Vehicle in a slipstream of another vehicle or object, and / or cornering is taken into account.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Fahrerwunsch nach einer gleichmäßigen Fahrzeuggeschwindigkeit erkannt wird auf Grundlage der Fahrpedalbewegung (Gaspedalbewegung).It is according to the invention provided that the driver's request for a steady vehicle speed is detected on the basis of the accelerator pedal movement (accelerator pedal movement).
Damit ist es möglich, Fahrgeschwindigkeitsänderungen, die nicht durch den Fahrer initiiert werden, feinfühlig auszuregeln, ohne das der Fahrer es bemerkt. Dabei sind zusätzliche technische Bauteile im Grundsatz nicht notwendig.In order to Is it possible, Speed changes which are not initiated by the driver, to fine-tune, without the driver noticing. There are additional technical components in the Principle not necessary.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass wenn eine Stellung des Fahrpedals für einen bestimmten, vorgegebenen Zeitraum konstant vom Fahrer eingestellt bzw. gehalten wird, eine aus dieser Stellung des Fahrpedals resultierende Fahrzeuggeschwindigkeit als eine den Fahrerwunsch repräsentierende Wunschgeschwindigkeit erkannt wird.It is according to the invention provided that when a position of the accelerator pedal for a determined, predetermined period constantly set by the driver is held, resulting from this position of the accelerator pedal Vehicle speed as representing the driver's request Desired speed is detected.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass ein Zeitraum in einem Bereich von 1 Sekunden (sec) bis 8 sec, vorzugsweise ca. 5 sec, vorgegeben wird.According to the invention, it is provided that a period in a range of 1 second (sec) to 8 sec, preferably about 5 sec, is given.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die den Fahrerwunsch repräsentierende Wunschgeschwindigkeit gespeichert wird.It is according to the invention provided that the desired speed representing the driver's request is stored.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit mit der den Fahrerwunsch repräsentierenden Wunschgeschwindigkeit verglichen wird und bei einer Abweichung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit von der Wunschgeschwindigkeit das Fahrzeug automatisch beschleunigt oder verzögert bzw. abgebremst wird, um die Abweichung zu verringern, im wesentlichen ähnlich einer Funktion eines Tempomaten mit Bremseingriffsmöglichkeit.It is according to the invention provided that the current vehicle speed with the driver's request representing Desired speed is compared and a deviation of the current Vehicle speed of the desired speed of the vehicle automatically accelerated or decelerated or braked, to reduce the deviation, substantially similar to one Function of a cruise control with brake intervention possibility.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die automatische Beschleunigung oder das automatische Abbremsen des Fahrzeugs so durchgeführt werden, dass ein möglichst geringer Kraftstoffverbrauch für den Antriebsmotor des Fahrzeugs, wie Benzin oder Dieselkraftstoff, benötigt wird.It is according to the invention provided that automatic acceleration or automatic Braking the vehicle so that a possible low fuel consumption for the drive motor of the vehicle, such as gasoline or diesel fuel, needed becomes.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann die automatische Beschleunigung oder das automatische Abbremsen des Fahrzeugs so durchgeführt werden, dass für den Fahrer möglichst komfortable, relativ geringe Beschleunigungs- oder Abbremsvorgänge resultieren.To In another aspect of the invention, the automatic acceleration or the automatic braking of the vehicle be carried out so that for the driver as possible comfortable, relatively low acceleration or deceleration operations result.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug automatisch beschleunigt oder abgebremst wird, wenn die Abweichung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit von der Wunschgeschwindigkeit größer ist als 0,2 km/h bis 2 km/h.It is according to the invention provided that the vehicle automatically accelerates or decelerates is when the deviation of the current vehicle speed of the desired speed is greater as 0.2 km / h to 2 km / h.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment.
Ein Fahrzeug weist eine Fahrzeugsteuerungs- und Regeleinheit auf, welche die Fahrzeugverzögerung, durch "Gas wegnehmen" und/oder "Bremsdruckaufbau", und die Fahrzeugbeschleunigung, durch "Gas geben" und/oder "Bremsdruckabbau", automatisch beeinflussen kann.One Vehicle has a vehicle control unit, which the vehicle deceleration, by "take gas off" and / or "brake pressure build-up", and the vehicle acceleration, by "give gas" and / or "brake pressure reduction", automatically influence can.
Ausgehend von der Erkenntnis, dass der überwiegende Teil der Fahrzeit (speziell im Langstreckenbetrieb) vom Fahrer mit konstanter Geschwindigkeit zurück gelegt werden möchte, wird dieser hierbei unterstützt und unnötige Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge werden vermieden.outgoing from the realization that the vast Part of the driving time (especially in long-distance driving) by the driver with constant speed back want to be laid this is supported here and unnecessary Acceleration and deceleration processes are avoided.
Dem Fahrerwunsch Konstantfahrt können im Laufe der Fahrt bestimmte, häufig auch wechselnde Fahrwiderstandssituationen entgegenstehen.the Driver request can drive constant Certainly, in the course of the journey, frequently to oppose also changing driving resistance situations.
Strebt der Fahrer eine konstante Geschwindigkeit an und ändert sich der Fahrwiderstand (durch eine Steigung oder ein Gefälle oder Wind usw.) langsam, dann bemerkt er dies erst, wenn sich eine signifikante Geschwindigkeitsabweichung (5 km/h bis 10 km/h) von seiner Wunschgeschwindigkeit eingestellt hat. Dies liegt einerseits an der Häufigkeit der Geschwindigkeitskontrolle (Blick zum Tacho) and zum anderen an der visuellen Auflösbarkeit eines analogen Tachos. Auch die Fahrgeräusche ändern sich bei den angesprochen Abweichungen nur geringfügig.sought the driver sets a constant speed and changes the road resistance (by a slope or a gradient or Wind, etc.) slowly, then he notices this only when a significant Speed deviation (5 km / h to 10 km / h) from his desired speed has set. This is partly due to the frequency of speed control (Look to the speedometer) and the other on the visual resolvability an analogue speedometer. Also the driving noise changes in the addressed Deviations only slightly.
Bemerkt der Fahrer die Abweichung, versuchte er die zuvor eingestellte Wunschgeschwindigkeit wieder einzustellen, das bedeutet er beschleunigt das Fahrzeug. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ weit von der Wunschgeschwindigkeit entfernt hat, muss dann sehr viel Energie eingesetzt werden, um die Wunschgeschwindigkeit wieder einzustellen.Noticed the driver the deviation, he tried the previously set desired speed to reset, that means he accelerates the vehicle. Because the vehicle speed is relatively far from the desired speed has removed, then a lot of energy must be used to to set the desired speed again.
Steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit, z.B. bei einer Bergabfahrt, an, wird durch eine dann ggf. eingeleitete Bremsung Energie vernichtet, die zuvor dem System zugeführt wurde.Increases the vehicle speed, e.g. on a downhill, on, will destroyed by a then possibly initiated braking energy, the previously fed to the system has been.
In beiden Situationen kann zusätzlich ein Einschwingvorgang um die Wunschgeschwindigkeit herum den Vorgang noch ineffizienter machen.In Both situations may be additional a transient to the desired speed around the process even more inefficient.
Somit haben die Fahrwiderstandsänderungen eine Vielzahl von Ursachen, die nur zum Teil vom Fahrer intuitiv erfasst werden können.Consequently have the driving resistance changes a variety of causes that are only partially intuitive by the driver can be detected.
Die offensichtlichste Fahrwiderstandsänderung ist die Fahrt auf einer geneigten Fahrbahn. Auch hierbei wird eine geringe Fahrbahnneigung vom Fahrer meist nicht bemerkt. Diese Fahrwiderstandsänderung wird nach der Erfindung durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeregelt.The most obvious driving resistance change is the ride on one inclined roadway. Again, this is a low roadway inclination usually not noticed by the driver. This driving resistance change is adjusted according to the invention by the method according to the invention.
Der zweite wichtige Fahrwiderstandsänderung, die vom Fahrer nicht direkt erfasst werden kann, ist die Änderung des Luftwiderstandes, der durch Fahren im Windschatten, bzw. veränderliche Anströmwinkel und/oder veränderliche Geschwindigkeiten des atmosphärischen Windes entstehen können. Diese Fahrwiderstandsänderung wird nach der Erfindung durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeregelt.Of the second important driving resistance change, which can not be detected directly by the driver is the change Air resistance, by driving in the slipstream, or variable angle of attack and / or changeable Speeds of the atmospheric Wind can arise. This driving resistance change is adjusted according to the invention by the method according to the invention.
Auch durch eine Kurvenfahrt und dem damit verbundenen Schräglaufschlupf steigt der Fahrwiderstand an. Dieser Anstieg wird als von untergeordneter Bedeutung angesehen. Auch diese Fahrwiderstandsänderung wird nach der Erfindung durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeregelt.Also through a cornering and the associated slip slip the driving resistance increases. This increase is considered subordinate Meaning viewed. Also, this driving resistance change is according to the invention by the method according to the invention corrected.
Der Fahrerwunsch eine konstante Geschwindigkeit zu fahren, wird nach der Erfindung durch eine Überwachung der Fahrpedalstellung (Pedal Position) realisiert.Of the Driver's request to drive a constant speed, is after the invention by monitoring the accelerator pedal position (pedal position) realized.
Stellt der Fahrer eine Fahrpedalstellung für 1 bis 8 Sekunden (sec) konstant ein, wobei Abweichung innerhalb eines engen Bandes nicht berücksichtig werden, wird dieses der Fahrpedalstellung entsprechende Moment vom Motorsteuergerät eingestellt. Es wird nun gewartet, bis sich die Fahrzeuggeschwindigkeit dem Moment entsprechend eingestellt hat and sich nicht mehr verändert.provides the driver an accelerator pedal position for 1 to 8 seconds (sec) constant a, wherein deviation within a narrow band is not considered be, this is the accelerator pedal position corresponding moment of Engine control unit set. It will now wait until the vehicle speed adjusted according to the moment and has not changed.
Die dann festgestellte Geschwindigkeit wird gespeichert. Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, dass diese festgestellte Geschwindigkeit die Wunschgeschwindigkeit darstellt.The then detected speed is stored. According to the invention thereof assumed that this detected speed is the desired speed represents.
Wenn dies nicht der Fall ist, fordert der Fahrer über das Fahrpedal mehr Moment an. Das Moment ist dann nicht mehr konstant.If If this is not the case, the driver demands more torque via the accelerator pedal at. The moment is then no longer constant.
Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit wird ständig mit der gespeicherten Geschwindigkeit (Wunschgeschwindigkeit) verglichen. Wird eine Abweichung von 0,2 km/h bis 2 km/h detektiert, dann wird das Motormoment verändert, um diese Abweichung zu minimieren, das bedeutet im Sinne der Erfindung "auszuregeln".The current vehicle speed is constantly stored with the Speed (desired speed) compared. Will a deviation from 0.2 km / h to 2 km / h, then the engine torque is changed to To minimize this deviation, that means in the context of the invention "correct".
Die Überwachung lässt dabei keine Abweichungen zu, die dem Fahrer auffällig werden. Daher ist die Wahrscheinlichkeit eines ineffizienten Eingriffs durch den Fahrer deutlich reduziert.The supervision lets go no deviations that are noticeable to the driver. Therefore, the Probability of inefficient intervention by the driver significantly reduced.
Fahrpedalbewegungen, d. h. Schwingungen des Fahrpedals, die größer 1 Hz sind, das bedeutet Bewegungen öfter als 1 mal pro Sekunde, werden nicht zur Änderung der Wunschgeschwindigkeit herangezogen. Diese Fahrpedalbewegungen werden als Störung angesehen.Accelerator pedal movements, d. H. Vibrations of the accelerator pedal, which are greater than 1 Hz, that means movements more often than 1 time per second, will not change the desired speed used. These accelerator pedal movements are considered as a fault.
Da das gesamte Verfahren vorteilhaft recht träge ausgelegt ist, werden die hier ggf. entstehenden relativ kurzen Übergangszeiten (Delays) vom Fahrer nicht bemerkt.There The whole process is advantageously designed quite sluggish, the here possibly resulting relatively short transition times (delays) from the driver not noticed.
Langsame Fahrpedalbewegungen werden sofort umgesetzt, da dies mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit keine Störung, sondern ein neuer Fahrerwunsch ist.slow Accelerator pedal movements are implemented immediately as this with very high Probability no disturbance, but a new driver's request.
Ebenfalls schnelle Fahrpedalbewegungen in eine Richtung und mit einer eindeutigen Amplitude, die am Ende in einer Position verbleiben, werden auch sofort umgesetzt und nach kurzer Überwachungszeit als Fahrerwunsch angesehen.Also fast accelerator pedal movements in one direction and with a unique Amplitude, which remain in one position at the end, will also implemented immediately and after a short monitoring time as a driver's request considered.
Die Momentenänderung, die durch die Einregelung der Wunschgeschwindigkeit zugelassen wird, umfasst nicht das gesamte durch den Motor zur Verfügung stehende Moment, sondern es werden nur Änderungen von ± 10% bis ± 40% des Anfangsmomentes (Moment welches bei der Speicherung der Wunschgeschwindigkeit anlag) zugelassen. Damit wird dem Fahrer immer die Möglichkeit gegeben, aktiv zu beschleunigen bzw. Schleppmoment aufzubringen.The Torque change, which is allowed by the adjustment of the desired speed includes not all the moment available to the engine, but it will only be changes of ± 10% up to ± 40% the initial moment (moment which when saving the desired speed investment). This always gives the driver the opportunity given to actively accelerate or apply drag torque.
Des weiteren ist erfindungsgemäß eine Begrenzung des Geschwindigkeitsbereichs vorgesehen, in dem die Funktion nach der Erfindung durchgeführt wird. Das überwiegende Sparpotential liegt bei höheren Geschwindigkeiten (größer 60 km/h bis 70 km/h). In diesen Geschwindigkeitsbereichen liegen häufiger Konstantfahrten vor als bei Stadtfahrten. Daher kommt das Verfahren vorzugsweise zur Anwendung bei Fahrzeuggeschwindigkeiten größer ca. 60 km/h bis 70 km/h.Of another is a limitation according to the invention of the speed range in which the function is after carried out the invention becomes. The predominant Savings potential is higher Speeds (greater than 60 km / h up to 70 km / h). Constant driving is more common in these speed ranges before than on city trips. Therefore, the method is preferable For use at vehicle speeds greater than about 60 km / h to 70 km / h.
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