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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum
Betreiben einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs nach der Gattung
der unabhängigen
Ansprüche
aus.
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Es
sind bereits Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit eines
Fahrzeugs mit einem Motor bekannt, der in einem ersten Betriebszustand
mit einer ersten Anzahl von Zylindern und in einem zweiten Betriebszustand
mit einer zweiten Anzahl von Zylindern betrieben wird, wobei die
erste Anzahl und die zweite Anzahl voneinander verschieden sind.
So werden beim so genannten Halbmotorbetrieb die Hälfte der
Zylinder des Motors durch Abschaltung der Einlass- und Auslassventile
sowie der Einspritzung abgeschaltet. Der Halbmotorbetrieb kann als
Zylinder- oder Bankabschaltung ausgeführt sein. Im ersteren Fall
wird die Hälfte
der Zylinder abgeschaltet, unabhängig
davon, auf welcher Motorbank sie sich befinden. Im letzteren Fall
wird die Hälfte
der Motorbänke
abgeschaltet, wobei dies ebenfalls einer Abschaltung der Hälfte der
Zylinder des Motors entspricht, da sämtliche Motorbänke jeweils
die gleiche Anzahl von Zylindern aufweisen. Im Vollmotorbetrieb
hingegen sind alle Zylinder in Betrieb.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit den Merkmalen der
unabhängigen
Ansprüche
haben demgegenüber den
Vorteil, dass im Falle eines Motors, der in einem ersten Betriebszustand
mit einer ersten Anzahl von Zylindern und in einem zweiten Betriebszu stand
mit einer zweiten Anzahl von Zylindern betrieben wird, wobei die
erste Anzahl und die zweite Anzahl voneinander verschieden sind,
eine Umschaltung des Motors zwischen dem ersten Betriebszustand
und dem zweiten Betriebszustand abhängig von einem Fahrertyp oder
einer Fahrsituation verzögert
wird. Auf diese Weise lässt
sich die Umschaltung des Motors zwischen dem ersten Betriebszustand
und dem zweiten Betriebszustand für unterschiedliche Fahrertypen oder
für unterschiedliche
Fahrsituationen unterschiedlich verzögern. Somit wird der Betrieb
des Motors noch besser an den aktuellen Fahrertyp bzw. an die aktuelle
Fahrsituation angepasst.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Unterschiedliche
Verzögerungen
der Umschaltung des Motors zwischen dem ersten Betriebszustand und
dem zweiten Betriebszustand lassen sich besonders einfach durch
eine unterschiedliche Hysterese für mindestens eine Schaltschwelle
einer Betriebsgröße der Antriebseinheit
einstellen.
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Eine
weitere einfache Möglichkeit
zur Realisierung unterschiedlicher Verzögerungen der Umschaltung des
Motors zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand
ergibt sich, wenn diese unterschiedlichen Verzögerungen durch eine unterschiedliche
Verzögerung
bei der Umsetzung einer Umschaltanforderung eingestellt werden.
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Vorteilhaft
ist weiterhin, wenn die Verzögerung
bei einem sportlichen Fahrer größer gewählt wird
als bei einem ökonomischen
Fahrer. Auf diese Weise lässt
sich für
einen sportlichen Fahrer schneller eine gewünschte Motorleistung sicherstellen
als bei einem ökonomischen
Fahrer.
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Entsprechend
vorteilhaft ist es, wenn die Verzögerung bei einer Bergabfahrt
kleiner gewählt
wird als bei einer Bergauffahrt. Somit lässt sich auch für die Bergauffahrt
schneller eine gewünschte
Motorleistung sicherstellen als für eine Bergabfahrt.
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Entsprechend
vorteilhaft ist es, wenn die Verzögerung bei Anhängerbetrieb
größer gewählt wird als
ohne Anhängerbetrieb.
Auch in diesem Fall lässt sich
bei Anhängerbetrieb
eine höhere
Motorleistung sicherstellen als ohne Anhängerbetrieb.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Diagramm des Motordrehmoments über
der Motordrehzahl zur Veranschaulichung verschiedener Schaltschwellen
für die
Umschaltung zwischen verschiedenen Betriebszuständen eines Motors mit unterschiedlicher
Anzahl betriebener Zylinder,
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2 ein
Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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3 einen
Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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Die
Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung
zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit einem Motor,
der in einem ersten Betriebszustand mit einer ersten Anzahl von
Zylindern und in einem zweiten Betriebszustand mit einer zweiten
Anzahl von Zylindern betrieben wird, wobei die erste Anzahl und
die zweite Anzahl voneinander verschieden sind. Bei dem Motor kann
es sich beispielsweise um einen Otto-Motor oder um einen Diesel-Motor
handeln. Im Folgenden wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen,
dass der erste Betriebszustand der so genannte Halbmotorbetrieb
ist, in dem die Hälfte
der Zylinder durch Abschaltung der Einlass- und Auslassventile sowie
der Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet wird. Der Halbmotorbetrieb
kann als Zylinder- oder Bankabschaltung ausgeführt sein. Im ersteren Fall der
Zylinderabschaltung wird die Hälfte
der Zylinder in der beschriebenen Weise abgeschaltet, unabhängig davon,
auf welcher Motorbank sie sich befinden, für den Fall, dass der Motor
mehrere Motorbänke
aufweist. Weist der Motor eine geradzahlige Anzahl von Motorbänken mit
jeweils gleicher Anzahl von Zylindern auf, so bedeutet der Halbmotorbetrieb
im Falle der Bankabschaltung, dass die Hälfte der Motorbänke abgeschaltet
wird, wobei sämtliche
Zylinder der abgeschalteten Bänke
durch Abschaltung der Einlass- und Auslassventile sowie der Kraftstoffeinspritzung
abgeschaltet sind. Der zweite Betriebszustand soll in diesem Beispiel
der Vollmotorbetrieb sein, in dem sämtliche Zylinder des Motors
betrieben werden, d. h. kein Zylinder abgeschaltet ist.
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Für die Realisierung
der Erfindung ist die Wahl der ersten Anzahl der im ersten Betriebszustand
des Motors betriebenen Zylinder und die Wahl der zweiten Anzahl
der im zwei ten Betriebszustand des Motors betriebenen Zylinder völlig unerheblich, vorausgesetzt
die erste Anzahl und die zweite Anzahl unterscheiden sich voneinander.
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Abhängig vom
Motordrehmoment Md und von der Motordrehzahl nmot gibt es einen
ersten Betriebsbereich der Antriebseinheit bzw. des Motors, in dem
der Motor im ersten Betriebszustand betrieben werden soll, und einen
zweiten Betriebsbereich, in dem der Motor im zweiten Betriebszustand
betrieben werden soll. Die beiden Betriebsbereiche sind wie in 1 dargestellt
durch eine Schaltschwelle SW voneinander getrennt, bei deren Überschreiten
oder Unterschreiten eine Umschaltung des Motors zwischen dem ersten
Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand erfolgt. Dies wird
im Folgenden am Beispiel des Halbmotorbetriebs und des Vollmotorbetriebs
näher erläutert.
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Der
Halbmotorbetrieb ist nur in einem eingeschränkten Betriebsbereich möglich. So
gibt es für den
Halbmotorbetrieb eine Obergrenze des möglichen Motordrehmoments Md
und eine Unter- und Obergrenze der Motordrehzahl nmot, wie sie durch die
Schaltschwelle SW in 1 repräsentiert sind. Innerhalb des
durch die Schaltschwelle SW gebildeten ersten Betriebsbereichs kann
und soll der Motor im Halbmotorbetrieb betrieben werden. Außerhalb des
durch die Schaltschwelle SW eingeschlossenen ersten Betriebszustands
liegt der Motor im zweiten Betriebszustand vor und muss im Vollmotorbetrieb betrieben
werden. Beim Übergang
vom zweiten Betriebsbereich in den ersten Betriebsbereich wird der Motor
vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb umgeschaltet. Beim Übergang
vom ersten Betriebsbereich in den zweiten Betriebsbereich wird der
Motor vom Halbmotorbetrieb in den Vollmotorbetrieb umgeschaltet.
Damit es bei der Schaltschwelle SW keine unerwünschten Pendelschaltungen,
d. h. Hin- und Herschaltungen zwischen dem Vollmotorbetrieb und
dem Halbmotorbetrieb gibt, wenn die entsprechende Betriebsgröße des Motordrehmoments
Md oder der Motordrehzahl nmot geringfügig um die Schaltschwelle SW
schwankt, wird die Schaltschwelle SW für die Bestimmung, ob zwischen
dem Vollmotorbetrieb und dem Halbmotorbetrieb umgeschaltet werden
soll, über
Hysteresen oder zeitliche Verzögerungen
entprellt.
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Sowohl
in der Software einer Getriebesteuerung des Fahrzeugs als auch in
der Software einer Motorsteuerung des Fahrzeugs kann es Funktionen geben,
die einen Fahrertyp oder eine Fahrsituation erkennen. So werden
beispielsweise bei einem sportlichen Fahrer die Getriebeschaltpunkte
erhöht und
bei einem ökonomischen
Fahrer abgesenkt. Somit erfolgt der Schaltvorgang beim sportlichen
Fahrer im Vergleich zum ökonomischen
Fahrer verzögert. Ähnlich wird
bei einer Bergauf- oder Bergaberkennung verfahren, d. h. die Getriebeschaltpunkte
werden bei Bergauferkennung erhöht
und bei Bergaberkennung abgesenkt. Des Weiteren kann in manchen Fahrzeugen
ein so genannter Sportschalter verbaut sein, der bei Betätigung ein
sportlicheres Fahrverhalten beispielsweise des Motorsteuergerätes oder
des Fahrwerks einstellt.
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Erfindungsgemäß ist es
vorgesehen, den Fahrertyp oder die Fahrsituation bei der Entprellung der
Schaltschwelle SW im Falle eines Umschaltwunsches zwischen Vollmotorbetrieb
und Halbmotorbetrieb zu berücksichtigen.
Solange hier von der Umschaltung zwischen Vollmotorbetrieb und Halbmotorbetrieb
die Rede ist, bezieht sich dies sowohl auf die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb
in den Halbmotorbetrieb als auch auf die Umschaltung vom Halbmotorbetrieb
in den Vollmotorbetrieb.
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In 2 ist
ein Blockschaltbild für
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
dargestellt. Diese Vorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die
Vorrichtung 1 kann software- und/oder hardwaremäßig in einer
Motorsteuerung des Fahrzeugs implementiert sein. Sie umfasst einen
ersten Hysteresespeicher 5, in dem ein erster Hystereseabstand
H1 abgelegt ist, einen zweiten Hysteresespeicher 10, in dem
ein zweiter Hystereseabstand H2 abgelegt ist, und einen dritten
Hysteresespeicher 15, in dem ein dritter Hystereseabstand
H3 abgelegt ist. Im vorliegenden Beispiel wurden drei verschiedene
Hystereseabstände
H1, H2, H3 gewählt,
für die
Erfindung reicht es aus, wenn mindestens zwei verschiedene Hystereseabstände gewählt werden,
es können
je nach zu differenzierender Fahrsituation oder nach zu differenzierendem
Fahrertyp auch beliebig viele verschiedene Hystereseabstände sein.
Der Einfachheit halber und wie in 1 dargestellt
sei angenommen, dass jeder Hystereseabstand H1, H2, H3 sowohl auf die
obere Motordrehmomentengrenze als auch auf die Untergrenze der Motordrehzahl
und auch die Obergrenze der Motordrehzahl angewendet wird, sodass
sozusagen ein symmetrischer Hystereseabstand an den drei in 1 dargstellten
Grenzen der Schaltschwelle SW entsteht. Ganz allgemein kann es jedoch
vorgesehen sein, dass in jedem der Hysteresespeicher 5, 10, 15 jeweils
drei voneinander unabhängige
Hystereseabstände
abgelegt sind, denen jeweils eine eigene der drei Grenzen der Schaltschwelle
SW in 1 zugeordnet ist. Die drei in einem Hysteresespeicher 5, 10, 15 abgelegten
Hystereseabstände
können
dabei unterschiedlich groß sein,
es können
aber auch mindestens zwei Hystereseabstände in einem Hysteresespeicher 5, 10, 15 auch gleich
groß sein.
Im Folgenden soll der Einfachheit halber beispielhaft davon ausgegangen
werden, dass in jedem der Hysteresespeicher 5, 10, 15 jeweils
nur ein Hystereseabstand abgespeichert ist, der für alle drei
Grenzen der Schaltschwelle SW gleich ist. Über einen gesteuerten Schalter 25 ist
der Inhalt eines der Hysteresespeicher 5, 10, 15 je
nach Schalterstellung einer Vergleichseinheit 45 zugeführt. Der
Vergleichseinheit 45 ist außerdem von einer Betriebsgrößen-Erfassungseinheit 50 der
aktuelle Betriebspunkt des Motors hinsichtlich Motordrehmoment Md
und Motordrehzahl nmot zugeführt,
wobei diese Betriebsgrößen in dem
Fachmann bekannter Weise erfasst werden und die Betriebsgrößen-Erfassungseinheit 50 symbolisch
für die
dazu benötigte Sensorik
bzw. Modellierung steht. Der Vergleichseinheit 45 wird
außerdem
von einem Schwellwertspeicher 55 der Schwellwert SW gemäß 1 zugeführt, der
wie auch die Hysteresewerte H1, H2, H3 in den Hysteresespeichern 5, 10, 15 fest
vorgegeben ist. Der Schwellwert SW und die Hystereseabstände H1, H2,
H3 können
dabei beispielsweise auf einem Prüfstand appliziert werden.
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Die
Vergleichseinheit 45 vergleicht nun in dem Fachmann bekannter
Weise unter Berücksichtigung
des über
den gesteuerten Schalter 25 zugeführten Hystereseabstandes den
von der Betriebsgrößen-Erfassungseinheit 50 zugeführten Betriebspunkt des
Motors mit dem Schwellwert SW. Gemäß 1 ist erkennbar,
dass der erste Hystereseabstand H1 kleiner als der zweite Hystereseabstand
H2 und der zweite Hystereseabstand H2 kleiner als der dritte Hystereseabstand
H3 ist. Durch den über
den gesteuerten Schalter 25 ausgewählten Hystereseabstand wird
die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb verzögert, weil
die zu überschreitende
Untergrenze der Motordrehzahl nmot um den ausgewählten Hystereseabstand erhöht bzw.
die zu unterschreitende Obergrenze der Motordrehzahl nmot um den
ausgewählten
Hystereseabstand erniedrigt bzw. die zu unterschreitende Obergrenze des
Motordrehmoments Md um den ausgewählten Hystereseabstand erniedrigt
wird. Je größer der
ausgewählte
Hystereseabstand ist, umso mehr wird die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb
in den Halbmotorbetrieb im Vergleich zur Schaltschwelle SW verzögert. Umgekehrt
wird vom Halbmotorbetrieb in den Vollmotorbetrieb umgeschaltet,
wenn die Schaltschwelle SW überwunden
wird. Um im Falle eines einzigen Hystereseabstandes für alle drei
Grenzen der Schaltschwelle SW wie im vorliegenden Beispiel die Problematik
der unterschiedlichen Dimension der Motordrehzahl nmot und des Motordrehtmoments Md
zu umgehen, kann der jeweilige Hystereseabstand in den Hysteresespeichern 5, 10, 15 als
Prozentwert der jeweiligen Grenze des Schwellwertes SW abgespeichert
sein. So kann der erste Hystereseabstand H1 beispielsweise gegenüber dem Schwellwert
SW an allen drei Grenzen um 3 %, der zweite Hystereseabstand H2
um 5 % und der dritte Hystereseabstand H3 um 7 % nach innen verschoben
sein, sodass sich qualitativ die Anordnung der Hystereseschwellen
im Vergleich zur Schaltschwelle wie in 1 ergibt.
Die mit dem ersten Hystereseabstand H1 sich ergebende Hystereseschwelle
ist in 1 gestrichelt, die mit dem zweiten Hystereseabstand
H2 verknüpfte
Hystere seschwelle strich-punktiert und die mit dem dritten Hystereseabstand
H3 verknüpfte
Hystereseschwelle strich-doppelpunktiert in 1 eingetragen.
Die jeweilige Hystereseschwelle umschließt dabei wiederum durch eine
Untergrenze für
die Motordrehzahl, eine Obergrenze für die Motordrehzahl und eine
Obergrenze für
das Motordrehmoment einen Betriebsbereich innerhalb des ersten Betriebsbereichs,
der umso kleiner wird, je größer der
Hystereseabstand betragsmäßig gewählt ist.
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Wird
nun ausgehend vom Vollmotorbetrieb von der Betriebsgrößen-Erfassungseinheit 50 ein
Betriebspunkt des Motors hinsichtlich Motordrehmoment Md und Motordrehzahl
nmot detektiert, der innerhalb des Betriebsbereichs liegt, der durch
die Hystereseschwelle des ausgewählten
Hystereseabstandes begrenzt ist, so wird eine Umschaltanforderung
S von der Vergleichseinheit 45 zur Umschaltung vom Vollmotorbetrieb
in den Halbmotorbetrieb erzeugt. Diese Umschaltanforderung S wird
einem Verzögerungsglied 20 zugeführt, dessen
Verzögerungszeit
durch eine Verzögerungszeitkonstante
k gebildet ist. Somit wird die Umschaltanforderung S um die Zeitkonstante
k zeitlich verzögert
als resultierende Umschaltanforderung S' vom Verzögerungsglied 20 abgegeben
und veranlasst die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Verzögerungseinheit 30.
Die Verzögerungseinheit 30 empfängt von
einer Fahrertyperfassungseinheit 35 eine Information über den
aktuellen Fahrertyp und/oder von einer Fahrsituationserfassungseinheit 40 eine
Information über
die aktuelle Fahrsituation. Fahrertyperkennungseinheit 35 und
Fahrsituationerkennungseinheit 40 können in dem Fachmann bekannter
Weise ausgebildet sein. Die Fahrertyperkennungseinheit 35 und
Fahrsituationerkennungseinheit 40 stehen in 2 rein
schematisch für
dem Fachmann bekannte Fahrertyp- und Fahrsituationserkennung. Dabei
kann die Fahrertyperkennung und/oder die Fahrsituationserkennung
wie in 2 dargestellt in der Vorrichtung 1 implementiert
sein.
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Die
Fahrertyperkennung und/oder die Fahrsituationserkennung kann auch
außerhalb
der Vorrichtung 1 in Form eines eigenen Funktionsblocks
in der Motorsteuerung implementiert sein. Auch kann die Fahrertyperkennung
und/oder die Fahrsituationserkennung in einem anderen Steuergerät beispielsweise
dem Getriebesteuergerät
des Fahrzeugs erfolgen und die entsprechenden Informationen über Fahrertyp
und Fahrersituation von dort an die Verzögerungseinheit 30 der
Vorrichtung 1 übertragen
werden. Die Fahrertyperkennung kann beispielsweise auch durch Einlesen
der Informationen von im Fahrzeug verbauten Schaltern, wie z. B.
einem Sportschalter in die Verzögerungseinheit 30 erfolgen.
Die Verzögerungseinheit 30 steuert
den Schalter 25 abhängig
vom erkannten Fahrertyp und/oder von der erkannten Fahrsituation
an, sodass für
unterschiedliche Fahrertypen und/oder Fahrsituationen jeweils eine
unterschiedliche Schalterstellung eingestellt und damit ein unterschiedlicher
Hystereseabstand ausgewählt
wird. Zusätzlich
oder alternativ kann die Verzögerungseinheit 30 abhängig vom
erkannten Fahrertyp und/oder von der erkannten Fahrsituation auch die
Zeitkonstante k des Verzögerungsgliedes 20 einstellen,
sodass für
unterschiedliche Fahrertypen und/oder Fahrsituationen unterschiedliche
Zeitkonstanten k eingestellt werden.
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Gemäß dem Beispiel
nach 2 wird die Entprellung bzw. Verzögerung der
Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb sowohl
mit Hilfe eines ausgewählten
Hystereseabstandes als auch durch verzögerte Umsetzung der Umschaltanforderung
realisiert. Alternativ kann diese Entprellung auch nur mit Hilfe
des ausgewählten
Hystereseabstandes durchgeführt
werden, sodass das Verzögerungsglied 20 nicht
erforderlich ist und die Umschaltanforderung S direkt umgesetzt
wird. Alternativ kann die beschriebene Entprellung oder Verzögerung beim
Umschalten vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb auch nur
durch die verzögerte
Umsetzung der Umschaltanforderung S mittels des Verzögerungsgliedes 20 und
der Zeitkonstanten k erfolgen, sodass in diesem Fall kein Hystereseabstand
erforderlich ist und die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den
Halbmotorbetrieb wie auch vom Halbmotorbetrieb in den Vollmotorbetrieb
direkt bei Über- bzw. Unterschreiten
des Schwellwertes SW in 1 angefordert wird.
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Im
Folgenden sei angenommen, dass die Entprellung abhängig vom
Fahrertyp und/oder abhängig
von der Fahrsituation mit Hilfe der unterschiedlichen Hystereseabstände H1,
H2 und H3 erfolgt. Die Verzögerungseinheit 30 steuert
den Schalter 25 zur Auswahl des ersten Hystereseabstandes H1
an für
den Fall, dass der erkannte aktuelle Fahrertyp und/oder die erkannte
aktuelle Fahrsituation generell eine vergleichsweise geringe Motorleistung oder
generell eine gewünschte
Motorleistung nicht möglichst
schnell benötigen.
Dies kann z. B. bei einem ökonomischen
Fahrer oder bei einer Bergabfahrt der Fall sein. Die Verzögerungseinheit 30 steuert
den Schalter 25 zur Auswahl des zweiten Hystereseabstandes
H2 an, wenn der erkannte aktuelle Fahrertyp und/oder die erkannte
aktuelle Fahrsituation im Vergleich zum vorherigen Fall generell
schneller eine gewünschte
Motorleistung benötigen.
Dies kann z. B. bei einem sportlichen Fahrertyp oder bei einem erkannten
Betrieb des Fahrzeugs mit einem Anhänger oder bei einer erkannten
Bergauffahrt der Fall sein. Die Verzögerungseinheit 30 steuert
den Schalter 25 zur Auswahl des dritten Hystereseabstand
H3 an für
den Fall, dass der aktuell erkannte Fahrertyp und/oder die aktuell
erkannte Fahrsituation eine im Vergleich zum zuvor beschriebenen
Fall generell noch schneller eine gewünschte Motorleistung benötigen. Dies
kann z. B. bei einem erkannten sportlichen Fahrer und gleichzeitiger
erkannter Bergauffahrt oder bei einem als sportlich erkannten Fahrer
und gleichzeitig erkanntem Fahrbe trieb des Fahrzeugs mit Anhänger oder
bei einem erkannten Fahrbetrieb des Fahrzeugs mit Anhänger und
gleichzeitiger Bergauffahrt der Fall sein. Eine weitere Differenzierung
erfordert wie beschrieben das Vorsehen weiterer Hystereseabstände, sodass
dann mehr als drei verschiedene Hystereseabstände verwendet werden.
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Wenn
zusätzlich
oder alternativ die Umsetzung der Umschaltanforderung S mit Hilfe
des Verzögerungsgliedes 20 und
der Zeitkonstanten k durchgeführt
wird, so stellt die Verzögerungseinheit 30 in dem
beschriebenen Beispielsfall des ökonomischen Fahrertyps
oder der Bergabfahrt als aktueller Fahrsituation eine erste Zeitkonstante
k1 ein. Im zweiten beschriebenen Beispielsfall des erkannten sportlichen
Fahrertyps oder der aktuellen Fahrsituation mit erkanntem Anhängerbetrieb
oder mit erkannter Bergauffahrt stellt die Verzögerungseinheit 30 eine
zweite Zeitkonstante k2 ein. Im dritten beschriebenen Beispielsfall
des aktuell erkannten sportlichen Fahrertyps und der aktuell erkannten
Fahrsituation als Bergauffahrt bzw. des aktuell erkannten sportlichen
Fahrertyps und der aktuell erkannten Fahrsituation als Anhängerbetrieb
bzw. der aktuell erkannten Fahrsituation von Bergauffahrt und Anhängerbetrieb
stellt die Verzögerungseinheit 30 eine
dritte Zeitkonstante k3 ein. Dabei ist k3 > k2 > k1.
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In 3 ist
ein Ablaufplan für
einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Nach dem Start des Programm ermittelt die Fahrertyperkennungseinheit 35 den
aktuellen Fahrertyp und die Fahrsituationerfassungseinheit 40 die
aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs. Anschließend wird zu einem Programmpunkt 105 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 105 prüft
die Verzögerungseinheit 30,
ob der aktuell erkannte Fahrertyp ein ökonomischer Fahrertyp ist oder
ob die aktuelle Fahrsituation eine Bergabfahrt darstellt. Ist dies
der Fall, so wird zu einem Programmpunkt 120 verzweigt,
andernfalls wird zu einem Programmpunkt 110 verzweigt.
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Bei
Programmpunkt 120 veranlasst die Verzögerungseinheit 30 den
Schalter 25 zur Auswahl des ersten Hystereseabstandes H1.
Zusätzlich
oder alternativ dazu stellt die Verzögerungseinheit 30 die Zeitkonstante
k des Verzögerungsgliedes 20 auf
den ersten Wert k1 ein. Anschließend wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 110 prüft
die Verzögerungseinheit 30,
ob der aktuell erkannte Fahrertyp ein sportlicher Fahrertyp ist
oder die aktuell erkannte Fahrsituation durch einen Anhängerbetrieb
oder durch Bergauffahrt gekennzeichnet ist. Ist dies der Fall, so
wird zu einem Programmpunkt 125 verzweigt, andernfalls
wird zu einem Programmpunkt 115 verzweigt.
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Der
Programmpunkt 125 veranlasst die Verzögerungseinheit 30 den
Schalter 25 zur Auswahl des zweiten Hystereseabstandes
H2. Zusätzlich
oder alternativ setzt die Verzögerungseinheit 30 die
Zeitkonstante k des Verzögerungsgliedes 20 auf
den zweiten Wert k2. Anschließend
wird das Programm verlassen.
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Bei
Programmpunkt 115 veranlasst die Verzögerungseinheit 30 den
Schalter 25 zur Auswahl des dritten Hystereseabstandes
H3. Zusätzlich
oder alternativ setzt die Verzögerungseinheit 30 bei
Programmpunkt 115 die Zeitkonstante k des Verzögerungsgliedes 20 auf
den dritten Wert k3. Anschließend
wird das Programm verlassen.
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Die
Erkennung des Fahrertyps kann beispielsweise durch Auswertung des
zeitlichen Gradienten der Fahrpedalbetätigung durchgeführt werden. Überschreitet
dieser Gradient eine vorgegebene Schwelle, so wird ein sportlicher
bzw. weniger ökonomischer
Fahrertyp erkannt, unterschreitet er diese Schwelle, so wird der
Fahrertyp als ökonomischer oder
weniger sportlicher Fahrertyp erkannt. Dazu kann die Schwelle geeignet
auf einem Prüfstand
appliziert werden. Entsprechend kann der sportliche Fahrertyp erkannt
werden, wenn eine Sporttaste oder ein Sportschalter vorhanden ist
und diese Sporttaste bzw. der Sportschalter betätigt ist. Abhängig vom
zeitlichen Gradienten der Fahrpedalbetätigungen können generell unterschiedlich
sportliche oder unterschiedlich ökonomische
Fahrertypen unterschieden werden. Dazu können beispielsweise mehrere
Schwellwerte für
den zeitlichen Gradienten der Fahrpedalbetätigungen definiert werden,
so dass mehr als zwei unterschiedliche sportliche oder mehr als
zwei unterschiedliche ökonomische
Fahrertypen unterschieden werden können. Der Anhängerbetrieb kann
beispielsweise mit Hilfe eines Schaltkreises erkannt werden, der
geschlossen ist, wenn ein Anhänger
an die Anhängerkupplung
des Fahrzeugs angehängt
ist und der geöffnet
ist, wenn kein Anhänger
an die Anhängerkupplung
angehängt
ist. Entsprechend dem geöffneten
oder dem geschlossenen Schaltkreis kann eine unterschiedliche Spannung
als Signal für den
Betrieb mit Anhänger
oder ohne Anhänger
an die Verzögerungseinheit 30 weitergeleitet
werden. Die Bergauffahrt bzw. die Bergabfahrt kann beispielsweise
mit Hilfe eines Neigungssensors in dem Fachmann bekannter Weise
erkannt werden. Im zuvor beschriebenen Beispiel wurde zwischen dem ökonomischen
Fahrertyp und dem sportliche Fahrertyp unterschieden. Die Erfindung
lässt sich
in entsprechender Weise auf weitere zu definierende und zu de tektierende
Fahrertypen anwenden, genauso wie auf weitere zu definierende und
zu detektierende Fahrsituationen.
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Im
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
wurde für
die Auswahl des Hystereseabstandes bzw. der Zeitkonstanten sowohl
der aktuelle Fahrertyp als auch die aktuelle Fahrsituation betrachtet.
Alternativ kann auch nur der Fahrertyp oder nur die Fahrsituation
betrachtet werden.
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Durch
die Erfindung wird die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb
an den aktuellen Fahrertyp und/oder an die aktuelle Fahrsituation
angepasst und so je nach Fahrertyp bzw. je nach Fahrsituation die
Anzahl unnötiger
Umschaltvorgänge
verringert. Aufgrund der beschriebenen Hystereseabstände werden
je nach Fahrertyp bzw. je nach Fahrsituation die Anzahl unnötiger Umschaltvorgänge verringert
und damit ein erhöhter Kraftstoffverbrauch
und ein verminderter Fahrkomfort vermieden.
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Im
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
wurde beschrieben, dass bei der Umschaltung vom Vollmotorbetrieb
in den Halbmotorbetrieb ausgehend von dem Schwellwert SW der ausgewählte Hystereseabstand
berücksichtigt
werden muss und die Umschaltung vom Halbmotorbetrieb in den Vollmotorbetrieb
direkt bei Passieren des Schwellwertes SW erfolgt. Die Erfindung
lässt sich
in entsprechender Weise auch für
den umgekehrten Fall anwenden, dass bei der Umschaltung vom Halbmotorbetrieb
in den Vollmotorbetrieb ausgehend vom Schwellwert SW der entsprechend
ausgewählte
Hystereseabstand berücksichtigt
werden muss, während die
Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den Halbmotorbetrieb direkt
bei Passieren des Schwellwertes SW erfolgt. Dies wäre zum Beispiel
für einen ökonomischen
Fahrer sinnvoll, der möglichst
lange im kraftstoffsparenden Halbmotorbetrieb verharren will. In diesem
Fall würde
man den Hystereseabstand beispielsweise umso größer einstellen, je ökonomischer der
Fahrertyp ist, bzw. würde
man den Hystereseabstand umso kleiner einstellen, je sportlicher
der Fahrertyp ist, ggf. bis auf Null reduzieren.
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Gemäß einer
dritten Realisierungsform kann sowohl für die Umschaltung vom Vollmotorbetrieb
in den Halbmotorbetrieb als auch für die Umschaltung vom Halbmotorbetrieb
in den Vollmotorbetrieb vorgesehen sein, dass die Umschaltung ausgehend
vom Schwellwert SW erst unter Berücksichtigung des ausgewählten Hystereseabstandes
erfolgt.
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Entsprechend
kann auch die verzögerte
Umsetzung der Umschaltanforderung S mittels der Zeitkonstante k
wie beschrieben bei der Umschaltung vom Vollmotorbetrieb in den
Halbmotorbetrieb berücksichtigt
werden. Zusätzlich
oder alternativ kann sie auch bei der Umschaltung vom Halbmotorbetrieb in
den Vollmotorbetrieb berücksichtigt
werden.
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Der
Fahrertyp kennzeichnet hier die Art und Weise wie der Fahrer das
Fahrzeug fährt,
also ob er beispielsweise stärker
oder schwächer
beschleunigt oder stärker
oder schwächer
bremst oder ob er eine Getriebeschaltung frühzeitig oder verzögert einleitet usw.
Im Hinblick auf die Dimensionierung der Verzögerung der Umschaltung des
Motors zwischen dem Vollmotorbetrieb und dem Halbmotorbetrieb interessiert
dabei besonders die Auswirkung des Fahrerverhaltens bzw. Fahrertyps
auf die zur Umsetzung dieses Fahrerverhaltens erforderliche Motorleistung. Entsprechendes
gilt für
die Fahrsituation, die hier äußere und
vom Fahrer unabhängige
Einflüsse
auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs meint. Auch diese werden hinsichtlich
ihrer Auswirkung auf die Verzögerung
bei der Umschaltung zwischen Halbmotorbetrieb und Vollmotorbetrieb
besonders im Hinblick auf die mit ihnen verbundene erforderliche
Motorleistung betrachtet. Neben den beschriebenen äußeren Einflüssen des
Anhängerbetriebes
und der Fahrbahnneigung können
auch weitere Einflussgrößen wie Fahrtwind,
insbesondere Gegenwind, Straßenhaftung
des Fahrzeugs, insbesondere bei nasser oder vereister Fahrbahn,
usw. berücksichtigt
werden.