DE102005047513A1 - Kraftfahrzeugsystem mit einem Navigationssystem und einem Motorsteuergerät - Google Patents

Kraftfahrzeugsystem mit einem Navigationssystem und einem Motorsteuergerät Download PDF

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Abstract

Die Erfindung schlägt ein Kraftfahrzeugsystem mit einem Navigationssystem (1) und einem Motorsteuergerät (10) vor, bei dem das Motorsteuergerät (10) zur Verarbeitung von Daten ausgelegt ist, die von dem Navigationssystem (1) bereitgestellt werden, wobei die Daten Landkartendaten, Informationen zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten enthalten. Somit kann das Motorsteuergerät (10) optimal unter Einbeziehung von Informationen zur Umgebung des Kraftfahrzeugs gesteuert werden. Insbesondere kann über das Motorsteuergerät (10) auch ein Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor (12) und einem Elektromotor (13) angesteuert werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugsystem mit einem Navigationssystem und einem Motorsteuergerät.
  • Navigationssysteme haben zunehmend Einzug in Kraftfahrzeuge gefunden. Die Navigationssysteme sind in der Regel als eigenständige Geräte ausgebildet oder mit anderen Informations- und/oder Unterhaltungssystemen verknüpft. Nach Eingabe eines Zielortes berechnet das Navigationssystem eine Fahrtroute von der aktuellen Fahrzeugposition zum Zielort. Anschließend werden Zielführungsinformationen ausgegeben. Zur Berechnung der Fahrtroute werden Landkartendaten herangezogen, die im Fahrzeug mitgeführt werden oder über eine Funkverbindung von einem Zentralrechner in das Fahrzeug übertragen werden.
  • Mittels eines Motorsteuergeräts wird ein Motor des Kraftfahrzeugs angesteuert. Im Falle eines Verbrennungsmotors werden hierbei beispielsweise für ein Einspritzsystem die Menge des eingespritzten Kraftstoffes, der Zeitpunkt der Einspritzung oder auch die Anzahl von Teileinspritzungen festgelegt.
  • Aus der EP 1 505 555 A1 ist es bekannt einem Fahrgeschwindigkeitsregler Sollwerte von einem Navigationssystem zuzuführen. Das Regelsignal des Fahrgeschwindigkeitsreglers wird dann einem Motorsteuergerät zugeführt, um die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges konstant zu halten. Bei einem derartigen System beeinflusst das Navigationssystem mittels eines Vorgabewerts über den Fahrgeschwindigkeitsregler das Motorsteuergerät. Bei einem derartigen System werden die Informationen, die in einem Navigationssystem vorliegen, nur zu einem sehr geringen Teil für die Motorsteuerung genutzt.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftfahrzeugsystem mit einem Navigationssystem und einem Motorsteuergerät derart weiterzuentwickeln, dass im Navigationssystem vorliegende Informationen besser für das Motormanagement genutzt werden und die Entscheidung über die Nutzung dieser Informationen von dem Motorsteuergerät getroffen wird.
  • Die Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeugsystem mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das Kraftfahrzeugsystem besteht somit aus einem Navigationssystem und einem Motorsteuergerät, wobei das Motorsteuergerät zur Verarbeitung von Daten ausgelegt ist, die von dem Navigationssystem bereitgestellt werden. Die von dem Navigationssystem bereitgestellten Daten enthalten Landkartendaten, wie insbesondere eine erwartete Route, und/oder Informationen zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten. Das Motorsteuergerät kann nun anhand der bereitgestellten Daten die Motorsteuerung individuell anpassen. Die bereitgestellten Daten können beispielsweise Informationen darüber enthalten, ob sich das Kraftfahrzeug innerorts oder außerorts bewegt, ob das Kraftfahrzeug durch ein Waldgebiet fährt, ob es sich auf einer Landstraße befindet, ob sich das Fahrzeug in einer bergigen Umgebung mit vielen Steigungs- und Gefällstrecken befindet, ob auf der voraus liegenden Strecke ein Stau vorliegt und dergleichen. Darüber hinaus können auch Informationen über den Straßenverlauf wie zum Beispiel Kurvenradien bereitgestellt werden. Das Motorsteuergerät kann dann anhand der zur Verfügung gestellten Daten die für die jeweilige Umgebung optimale Ansteuerung des Motors vornehmen. Dies betrifft beispielsweise die Anzahl der Teileinspritzungen oder den Einspritzzeitpunkt. Die Entscheidung, in welcher Weise die von dem Navigationssystem bereitgestellten Daten die Motorsteuerung beeinflussen, wird dabei von dem Motorsteuergerät getroffen, wobei auch weitere nicht von dem Navigationssystem, sondern von anderen Sensoren bereitgestellten Daten berücksichtigt werden.
  • Werden die Daten von dem Navigationssystem unabhängig von der Berechnung einer Route und/oder einer Ausgabe von Zielführungsinformationen bereitgestellt, so kann das Motorsteuergerät auf die Daten auch dann zugreifen, wenn von dem Fahrer kein Zielort eingegeben wurde oder keine Zielführung gewünscht wird. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Fahrzeug sich ausschließlich in einem Gebiet bewegt, das dem Fahrer hinreichend bekannt ist. In diesem Fall verzichtet der Fahrer häufig auf die Unterstützung durch das Navigationssystem. Da jedoch auch in diesem Fall durch das Navigationssystem Daten für das Motorsteuergerät zur Verfügung gestellt werden, können die Vorteile der Erfindung unabhängig von einer Routenführung durch das Navigationssystem genutzt werden.
  • Dem Motorsteuergerät können detaillierte Navigationsdaten über die unmittelbare Umgebung des Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt werden. Hierbei ist es erforderlich den aktuellen Standort des Kraftfahrzeuges zu ermitteln. Der aktuelle Standort des Kraftfahrzeuges kann insbesondere durch Satelliten- und/oder Koppelnavigation bestimmt werden, wie dies von Navigationssystemen her bekannt ist. Insbesondere werden relevante Navigationsdaten aus dem verfügbaren Datenmaterial des Navigationssystems selektiert.
  • Zusätzlich kann das Navigationssystem bei Fokussierung der Informationsauswahl auf die Fahrzeugumgebung dynamisch die wahrscheinliche Route des Kraftfahrzeugs bestimmen und an das Motorsteuergerät übermitteln.
  • Über ein Fahrzeugbussystem können somit aktuelle Informationen über die gegenwärtige Position, Fahrbedingungen, Details zum städtischen oder ländlichen Umfeld mit Angabe des Straßenverlaufs und des Höhenprofils selektiert und gezielt an das Motorsteuergerät verteilt werden.
  • Handelt es sich bei dem Motorsteuergerät um ein Motorsteuergerät eines Verbrennungsmotors, so kann dieser optimal an die jeweiligen Umgebungsbedingungen angepasst werden. Insbesondere können durch das Motorsteuergerät Treibstoff sparende Motorsteuerdaten ausgewählt oder bestimmt werden, wobei die von dem Navigationssystem empfangenen Daten berücksichtigt werden.
  • Weiterhin können von dem Motorsteuergerät Motorsteuerdaten ausgewählt oder bestimmt werden, die sowohl die von dem Navigationssystem empfangen Daten sowie Abgasemissionsdaten des Verbrennungsmotors berücksichtigen. So kann beispielsweise eine Einstellung des Motors entsprechend unterschiedlicher Abgasrichtlinien, beispielsweise Euro 4 und Euro 5, erfolgen. Das Kraftfahrzeugsystem kann weiterhin vorteilhaft zur Ansteuerung eines Hybridantriebs mit mindestens 2 Antriebsquellen, insbesondere mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, eingesetzt werden. Das Management der beiden Antriebsquellen und deren Einsatz für den Antrieb des Fahrzeugs kann somit aufgrund der von dem Navigationssystem bereitgestellten Daten optimiert werden. Insbesondere ist das Motorsteuergerät dann bei einer Entscheidung zur Zu- beziehungsweise Abschaltung des Elektromotors als zusätzliche Antriebsquelle neben dem Verbrennungsmotor zur Berücksichtigung der von dem Navigationssystem bereitgestellten Daten ausgelegt. Weiterhin kann das Motorsteuergerät in diesem Fall auch bei einer Entscheidung zur Auswahl der Antriebsquelle zur Berücksichtigung der von dem Navigationssystem bereitgestellten Daten ausgelegt sein. Somit kann beispielsweise anhand der von dem Navigationssystem bereitgestellten Daten über die Umgebung des Fahrzeugs entschieden werden, dass bei Betrieb des Fahrzeugs in einem Stadtgebiet als Antriebsquelle ausschließlich der Elektromotor verwendet wird, während bei einem Betrieb des Kraftfahrzeugs außerhalb geschlossener Ortschaften ausschließlich der Verbrennungsmotor verwendet wird. Wird dagegen von dem Navigationssystem übermittelt, dass eine Strecke mit einer starken Steigung befahren wird, so kann das Fahrzeug kombiniert mit dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor betrieben werden. Die Entscheidung hierüber trifft das Motorsteuergerät anhand der von dem Navigationssystem zur Verfügung gestellten Daten anhand eines geeigneten Programms.
  • Ein Motorsteuergerät zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsystem weist eine Schnittstelle zu einem Navigationssystem auf und ist zur Verarbeitung von über die Schnittstelle über dem Navigationssystem erhaltenen Daten ausgelegt, wobei die Daten Landkartendaten, Informationen zur einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten enthalten.
  • Ein Navigationssystem zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsystem weist eine Schnittstelle zu einem Motorsteuergerät auf und ist zur Bereitstellung von Daten für das Motorsteuergerät ausgelegt, wobei die Daten Landkartendaten, Informationen zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten enthalten.
  • Die Schnittstelle kann insbesondere eine Schnittstelle zu einem Kraftfahrzeugbussystem sein.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
  • 1: eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugssystems
  • 2: eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugssystems.
  • 1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugssystems mit einem Navigationssystem 1 und einem Motorsteuergerät 10. Zentraler Bestandteil des Navigationssystems 1 ist die Recheneinheit 11, die auch die erforderlichen Speicherelemente enthält. Mit der Recheneinheit 11 ist eine Bedieneinheit 2 verbunden. Über die Bedieneinheit 2 kann beispielsweise ein Zielort eingegeben werden oder ausgewählt werden. Mit der Recheneinheit 11 ist weiterhin eine optische Ausgabeeinheit 3 verbunden, über die eine Kartendarstellung und Zielführungsinformationen sowie sonstige Informationen ausgegeben werden können. Die Zielführungsinformationen können weiterhin über einen Lautsprecher 4 akustisch ausgegeben werden.
  • Die Recheneinheit 11 ist weiterhin mit einer Datenbank 5 verbunden, die die Landkartendaten enthält. Diese Daten sind beispielsweise auf einer CD-ROM oder einer DVD abgespeichert.
  • Zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition enthält das Navigationssystem ferner einen Empfänger 6 zum Empfang von Satellitennavigationssignalen. Um eine von Satelliten unabhängige Positionsbestimmung durchführen zu können, enthält das Navigationssystem weiterhin einen Richtungssensor 7 und einen Wegsensor 8, die ebenfalls mit der Recheneinheit 11 verbunden sind. Weiterhin ist die Recheneinheit 11 im Ausführungsbeispiel mit einem Rundfunkempfänger 9 verbunden, der zum Empfang von RDS-TMC-Signalen ausgebildet ist. Somit können empfangene Verkehrsinformationen vom Rundfunkempfänger 9 an die Recheneinheit 11 weitergeleitet werden. Alternativ können Verkehrsinformationen auch über ein Mobilfunkgerät, insbesondere nach dem GSM Standard, empfangen und an die Recheneinheit 11 weitergeleitet werden. Abweichend von dem gezeigten Navigationssystem können die Landkartendaten auch über ein Mobilfunkgerät von einer zentralen Servicestelle in das Fahrzeug übertragen werden. Entsprechende Navigationssysteme sind prinzipiell bekannt.
  • Das Navigationssystem 1 ist weiterhin dazu ausgelegt, unabhängig von einer berechneten Route Daten über die Umgebung zur Verfügung zu stellen. Dazu wird die aktuelle Position des Kraftfahrzeuges bestimmt und es werden die Landkartendaten bis zu einer gewissen Entfernung von dem aktuellen Standort ausgewertet. Ein derartiger Kartenausschnitt kann beispiels weise direkt über eine Schnittstelle 14 bereitgestellt werden. Des weiteren kann das Navigationssystem die Landkartendaten in der Umgebung der aktuellen Fahrzeugposition auch direkt auswerten und so beispielsweise feststellen, ob sich das Fahrzeug innerhalb einer Ortschaft, in bergigem Gelände, oder auf einer Autobahn befindet. Diese Information kann ebenfalls über die Schnittstelle 14 bereitgestellt werden.
  • Über die Schnittstelle 14 ist ein Motorsteuergerät 10 mit dem Navigationssystem 1 verbunden. Die von dem Navigationssystem 1 bereitgestellten Daten werden vom dem Motorsteuergerät 10 verarbeitet und bei der Ansteuerung eines Verbrennungsmotors 12 berücksichtigt. So können beispielsweise die Abgasemissionen abhängig von der aktuellen Position des Kraftfahrzeuges gesteuert werden. Befindet sich das Fahrzeug beispielsweise in einem städtischen Bereich, in dem nicht die volle Motorleistung benötigt wird, so kann das Verhalten des Verbrennungsmotors 12 auf niedrigste Abgasemissionen eingestellt werden. Wird dagegen festgestellt, dass sich das Fahrzeug außerhalb eines städtischen Bereichs befindet, in dem eine hohe Motorleistung gefordert wird, so kann eine entsprechend geänderte Motoransteuerung des Verbrennungsmotors 12 erfolgen. Beispielsweise können auf diese Weise auch unterschiedliche Abgasrichtlinien, wie beispielsweise Euro 4 oder Euro 5, abhängig von der Umgebung des Fahrzeuges eingehalten werden.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem das Motorsteuergerät 10 wiederum über eine Schnittstelle 14 mit einem Navigationssystem 1 verbunden ist, wobei von dem Navigationssystem 1 die zuvor bereits genannten Daten zur Verfügung gestellt werden. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist das Motorsteuergerät 10 nunmehr für die Ansteuerung eines Hybridantriebs mit einem Verbrennungsmotor 12 und einem Elektromotor 13 ausgelegt. Die Steuerung des Verbrennungsmotors kann so erfolgen wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
  • Abhängig von den über das Navigationssystem 1 zur Verfügung gestellten Daten kann das Motorsteuergerät 10 nun beispielsweise auch den Elektromotor 13 zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor 12 als Antriebsquelle zu- oder abschalten. Bei dieser Entscheidung berücksichtigt das Motorsteuergerät 10 insbesondere Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs, die von dem Navigationssystem 1 zur Verfügung gestellt werden.
  • Des Weiteren kann das Motorsteuergerät 10 auch nur den Verbrennungsmotor 12 oder nur den Elektromotor 13 zum Antrieb des Kraftfahrzeuges auswählen. Auch in diesem Fall kann die Entscheidung, ob der Antrieb des Kraftfahrzeuges über den Verbrennungsmotor 12 oder den Elektromotor 13 erfolgen soll, anhand von Daten erfolgen, die von dem Navigationssystem 1 zur Verfügung gestellt werden. Wird anhand der Daten des Navigationssystems 1 beispielsweise festgestellt, dass sich das Fahrzeug in einem städtischen Bereich befindet, so kann als einzige Antriebsquelle für das Kraftfahrzeug der Elektromotor 13 gewählt werden. Im außerstädtischen Bereich kann entsprechend als einzige Antriebsquelle der Verbrennungsmotor 12 gewählt werden. Erhält das Motorsteuergerät 10 aufgrund der vom Navigationssystem 1 übermittelten Daten die Information, dass sich das Fahrzeug in einem bergigen Gebiet auf einer Strecke mit einer großen Steigung befindet, so kann beispielsweise zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor 12 auch kurzzeitig der Elektromotor 13 zugeschaltet werden.

Claims (12)

  1. Kraftfahrzeugsystem mit einem Navigationssystem (1) und einem Motorsteuergerät (10), wobei das Motorsteuergerät (10) zur Verarbeitung von Daten ausgelegt ist, die von dem Navigationssystem (1) bereitgestellt werden, und die Daten Landkartendaten, Informationen zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten enthalten.
  2. Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten von dem Navigationssystem (1) unabhängig von der Berechnung einer Route und/oder der Ausgabe von Zielführungsinformationen bereitgestellt werden.
  3. Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Navigationssystem (1) bei der Bereitstellung der Daten zur Berücksichtigung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs ausgelegt ist und die aktuelle Position durch Satelliten- und/oder Koppelortung bestimmt wird.
  4. Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (10) zur Auswahl oder Bestimmung von Motorsteuerdaten unter Berücksichtigung der von dem Navigationssystem (1) bereitgestellten Daten ausgelegt ist.
  5. Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Motorsteuergerät (10) um ein Motorsteuergerät (10) eines Verbrennungsmotors (12) handelt.
  6. Kraftfahrzeugsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (10) zur Auswahl oder Bestimmung von Treibstoff sparenden Motorsteuerdaten unter Berücksichtigung der von dem Navigationssystem (1) empfangenen Daten ausgelegt ist.
  7. Kraftfahrzeugsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (10) zur Auswahl oder Bestimmung von Motorsteuerdaten unter Berücksichtigung der von dem Navigationssystem (1) empfangenen Daten und Abgasemissionsdaten des Verbrennungsmotors (12) ausgelegt ist.
  8. Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Motorsteuergerät (10) um ein Motorsteuergerät eines Hybridantriebs mit mindestens zwei Antriebsquellen, insbesondere einem Verbrennungsmotor (12) und mindestens einem Elektromotor (13) handelt.
  9. Kraftfahrzeugsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (10) bei einer Entscheidung zur Zu- bzw. Abschaltung eines Elektromotors (13) als zusätzliche Antriebsquelle neben dem Verbrennungsmotor (12) zur Berücksichtigung der von dem Navigationssystem (1) bereitgestellten Daten ausgelegt ist.
  10. Kraftfahrzeugsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät (10) bei einer Entscheidung zur Auswahl der Antriebsquelle zur Berücksichtigung der von dem Navigationssystem (1) bereitgestellten Daten ausgelegt ist.
  11. Motorsteuergerät zum Einsatz in einem Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Motorsteuergerät (10) eine Schnittstelle (14) zu einem Navigationssystem (1) aufweist und zur Verarbeitung von über die Schnittstelle (14) von dem Navigationssystem (1) erhaltenen Daten ausgelegt ist und die Daten Landkartendaten, Informationen zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten enthalten.
  12. Navigationssystem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeugsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Navigationssystem (1) eine Schnittstelle (14) zu einem Motorsteuergerät (10) aufweist und zur Bereitstellung von Daten für das Motorsteuergerät (10) ausgelegt ist und die Daten Landkartendaten, Informationen zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder Verkehrsdaten enthalten.
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