-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben
eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug umfasst zumindest eine erste
Antriebsmaschine.
-
Bei
modernen Kraftfahrzeugen kann es Betriebszustände geben, in denen eine Antriebsmaschine
des Kraftfahrzeugs selbständig
abgeschaltet wird. Selbständig
bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Abschalten der Antriebsmaschine
unabhängig
ist von einer Absicht eines Fahrzeugführers des Kraftfahrzeugs, die
Antriebsmaschine abzuschalten. Das beabsichtigte Abschalten der
Brennkraftmaschine umfasst beispielsweise das Abschalten der Antriebsmaschine über einen
Zündschlüssel und
eine Zündung
des Kraftfahrzeugs. Die Antriebsmaschine kann beispielsweise selbständig abgeschaltet
werden, beispielsweise von einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs,
wenn die Antriebsmaschine kurzzeitig nicht benötigt wird. Beispielsweise wird
die Antriebsmaschine nicht benötigt,
wenn das Kraftfahrzeug still steht und im Leerlauf betrieben wird.
Ferner kann die Antriebsmaschine beispielsweise selbständig abgeschaltet
werden, wenn das Kraftfahrzeug einen Hybridantrieb mit zwei Antriebsmaschinen
aufweist und wenn lediglich eine der beiden Antriebsmaschinen aktiv
sein muss.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das beziehungsweise
die ein energiesparendes Betreiben des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Das Kraft fahrzeug hat zumindest eine
erste Antriebsmaschine. Zum Betreiben des Kraftfahrzeugs wird nach
einem selbständigen
Abschalten der ersten Antriebsmaschine zumindest ein elektrischer
Verbraucher der ersten Antriebsmaschine in einem Energiesparmodus
betrieben. Das selbständige
Abschalten der ersten Antriebsmaschine ist unabhängig von einem beabsichtigten
Abschalten der ersten Antriebsmaschine durch einen Fahrzeugführer des
Kraftfahrzeugs.
-
Dies
ermöglicht
einfach, das Kraftfahrzeug energiesparend zu betreiben. Ferner kann
ein elektrischer Verbraucher des Kraftfahrzeugs, der eine vorgegebene
Anlaufzeit benötigt,
bis er bestimmungsgemäß funktioniert,
bei einem selbständigen
Anschalten der Brennkraftmaschine ausgehend von dem Energiesparmodus
schneller einsatzfähig
sein als ohne den Energiesparmodus. In dem Energiesparmodus wird
vorzugsweise eine Leistung zum Betreiben des elektrischen Verbrauchers
gegenüber
einem Normalbetrieb des elektrischen Verbrauchers verringert.
-
In
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die erste
Antriebsmaschine selbständig abgeschaltet,
wenn die erste Antriebsmaschine im Leerlauf betrieben wird und wenn
Räder des
Kraftfahrzeugs still stehen. Dies ermöglicht besonders einfach und
wirkungsvoll, dass das Kraftfahrzeug energiesparend betrieben wird.
Beispielsweise schaltet eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs
die erste Antriebsmaschine selbständig ab, wenn das Kraftfahrzeug
ausgekuppelt an einer roten Ampel steht. Vorzugsweise wird dann
beim Einlegen eines Ganges die erste Antriebsmaschine selbständig gestartet.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die
erste Antriebsmaschine selbständig
abgeschaltet, wenn eine zweite Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs
gestartet wird. Die erste Antriebsmaschine kann beispielsweise eine
Brennkraftmaschine sein. Die zweite Antriebsmaschine kann beispielsweise
ein Elektromotor sein. Das Kraftfahrzeug umfasst dann einen Hybridantrieb,
der die Brennkraftmaschine und den Elektromotor umfasst. Dies ermöglicht besonders
wirkungsvoll, den in der Regel auf einen geringen Energieverbrauch
ausgelegten Hybridantrieb noch energiesparender zu betreiben.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der
elektrische Verbraucher außerhalb
des Energiesparmodus mit einer vorgegebenen Heizleistung betrieben.
Im Energiesparmodus wird der elektrische Verbraucher mit einer gegenüber der
vorgegebenen Heizleistung verringerten Heizleistung betrieben. Dies
ermöglicht
besonders einfach, dass der elektrische Verbraucher im Energiesparmodus
betrieben wird. Ferner ermöglicht
dies eine schnellere Verfügbarkeit
des elektrischen Verbrauchers nach dem selbständigen Anschalten der Brennkraftmaschine.
Der elektrische Verbraucher, der im Normalbetrieb mit der vorgegebenen
Heizleistung betrieben wird, ist beispielsweise ein Gassensensor
und/oder eine Vorrichtung zum Beheizen eines Katalysators, eines
Injektors, eines Partikelsensors und/oder eines Saugrohrs der ersten
Antriebsmaschine.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens umfasst
der elektrische Verbraucher einen Sensor. Dies kann dazu beitragen,
dass vorzugsweise alle Funktionalitäten des Kraftfahrzeugs zum
Zeitpunkt des selbständigen
Anschaltens der ersten Antriebsmaschine zur Verfügung stehen. Alternativ oder
zusätzlich
kann der elektrische Verbraucher einen oder mehrere Aktoren des
Kraftfahrzeugs umfassen. Der Sensor ist beispielsweise ein Gassensor.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die
verringerte Heizleistung des Sensors so gewählt, dass im Energiesparmodus
eine Temperatur des Sensors im Bereich einer Aktivierungstemperatur
des Sensors liegt. Dies trägt
einfach dazu bei, dass der Sensor trotz des aktiven Energiesparmodus
vorzugsweise möglichst
schnell wieder einsetzbar ist, falls die erste Antriebsmaschine
nach dem selbständigen
Abschalten selbständig
wieder angeschaltet wird.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist der
Sensor eine Lambdasonde. Dies trägt
dazu bei, dass beim selbständigen
Anschalten der ersten Antriebsmaschine eine Schadstoffemission der
ersten Antriebsmaschine vorzugsweise möglichst schnell möglichst
gering gehalten werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor ein
NOX-Sensor und/oder ein HC-Sensor sein.
-
Die
vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens können ohne weiteres auf vorteilhafte
Ausgestaltungen der Vorrichtung übertragen
werden.
-
Die
Erfindung ist im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen
näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
Kraftfahrzeug,
-
2 eine
Brennkraftmaschine,
-
3 ein
erstes Programm zum Betreiben des Kraftfahrzeugs,
-
4 ein
zweites Programm zum Betreiben des Kraftfahrzeugs.
-
Elemente
gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Ein
Kraftfahrzeug (1) umfasst zumindest eine erste
Antriebsmaschine ENG_1 (3). Zusätzlich kann das Kraftfahrzeug
eine zweite Antriebsmaschine ENG_2 umfassen. Vorzugsweise ist die erste
Antriebsmaschine ENG_1 eine Brennkraftmaschine 100 und
die zweite Antriebsmaschine ENG_2 ist bevorzugt ein Elektromotor 200.
Die erste Antriebsmaschine ENG_1 und gegebenenfalls die zweite Antriebsmaschine
ENG_2 sind mit einer Steuereinrichtung 25 elektrisch gekoppelt.
-
Falls
die erste und/oder zweite Antriebsmaschine ENG_1, ENG_2 von der
Steuereinrichtung 25 selbständig abgeschaltet werden, so
wird vorzugsweise ein elektrischer Verbraucher der entsprechenden
Antriebsmaschine in einem Energiesparmodus STATE_EGY_LOW betrieben.
Die Steuereinrichtung 25 schaltet beispielsweise die erste
und/oder die zweite Antriebsmaschine ENG_1, ENG_2 selbständig ab,
wenn Räder
des Kraftfahrzeugs still stehen und wenn das Kraftfahrzeug im Leerlauf
betrieben wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung 25 die
erste oder die zweite Antriebsmaschine ENG_1, ENG_2 selbständig abschalten,
wenn die zweite beziehungsweise die erste Antriebsmaschine ENG_2,
ENG_1 angeschaltet ist.
-
Der
elektrische Verbraucher ist beispielsweise ein Sensor und/oder ein
Aktor des Kraftfahrzeugs. Der elektrische Verbraucher kann beispielsweise
dadurch in dem Energiesparmodus STATE_EGY_LOW betrieben werden,
indem gegebenenfalls eine vorgegebene Heizleistung des elektrischen
Verbrauchers auf eine vorgegebene verringerte Heizleistung des elektrischen
Verbrauchers abgesenkt wird.
-
Die
Brennkraftmaschine 100 (2) umfasst
einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und
einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst
bevorzugt eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und
ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1–Z4 über einen
Einlasskanal in einen Brennraum 9 des Motorblocks 2 geführt ist.
Der Motorblock 2 umfasst eine Kurbelwelle 8, die über eine Pleuelstange 10 mit
dem Kolben 11 des Zylinders Z1–Z4 gekoppelt ist. Die Brennkraftmaschine
umfasst neben dem Zylinder Z1–Z4
vorzugsweise weitere Zylinder Z1–Z4. Die Brennkraftmaschine
ist bevorzugt in dem Kraftfahrzeug angeordnet.
-
In
dem Zylinderkopf 3 sind bevorzugt ein Einspritzventil 18 und
eine Zündkerze 19 angeordnet.
Alternativ kann das Ein spritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet
sein. In dem Abgastrakt 4 ist vorzugsweise ein Abgaskatalysator 23 angeordnet, der
bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist.
-
Der
Steuereinrichtung 25 sind Sensoren zugeordnet, die verschiedene
Messgrößen erfassen und
jeweils den Wert der Messgröße ermitteln.
Betriebsgrößen umfassen
die Messgrößen und
von diesen abgeleitete Größen der
Brennkraftmaschine. Betriebsgrößen können repräsentativ
sein für
einen aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Die Steuereinrichtung 25 ermittelt
abhängig
von mindestens einer der Betriebsgrößen mindestens eine Stellgröße, die
dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder
mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuereinrichtung 25 kann
auch als Vorrichtung zum Betreiben des Kraftfahrzeugs bezeichnet
werden. Alternativ oder zusätzlich
kann eine weitere Vorrichtung zum Betreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen
sein.
-
Die
Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber 26,
der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst,
ein Luftmassensensor 28, der einen Luftmassenstrom stromaufwärts der
Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 32,
der eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34,
der einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36,
der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl der
Brennkraftmaschine zugeordnet wird. Ferner sind eine Abgassonde 38 stromabwärts des
Gasauslassventils 13 und stromaufwärts des Abgaskatalysators 23 und
eine Abgassonde 40 stromabwärts des Abgaskatalysators 23 angeordnet.
Diese erfassen beispielsweise einen Restsauerstoffgehalt des Abgases,
wobei deren Messsignal charakteristisch ist für ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in
dem Brennraum 9 des Zylinders Z1–Z4. Die Abgassonde 38 stromabwärts des
Gasauslassventils 13 und stromaufwärts des Abgaskatalysators 23 und
die Abgassonde 40 stromabwärts des Abgaskatalysators 23 können beispielsweise
Lambdasonden sein.
-
Je
nach Ausführungsform
der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren
vorhanden sein oder es können
auch zusätzliche
Sensoren vorhanden sein.
-
Die
Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die
Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das
Einspritzventil 18 und/oder die Zündkerze 19.
-
Die
Abgassonden benötigen
regelmäßig, insbesondere
falls diese eine Lambdasonde umfassen, eine vorgegebene Temperatur
TEMP, damit durch sie vorgegebene Gasanteile in einem Abgas der
Brennkraftmaschine 100 ermittelt werden können. Die
vorgegebene verringerte Heizleistung wird dann vorzugsweise so gewählt, dass
die Temperatur TEMP der entsprechenden Abgassonde im Energiesparmodus
STATE_EGY_LOW im Bereich einer Aktivierungstemperatur der entsprechenden
Abgassonde liegt. Dadurch ist die Abgassonde bei dem selbständigen Anschalten
der Brennkraftmaschine 100 entweder sofort einsetzbar oder
zumindest zeitnahe nach dem selbständigen Anschalten der Brennkraftmaschine 100 voll
einsetzbar. Dies trägt
dazu bei, dass spätestens
zeitnahe nach dem selbständigen Anschalten
der Brennkraftmaschine 100 die Schadstoffemissionen der
Brennkraftmaschine 100 vorzugsweise optimal geregelt werden
können.
-
Insbesondere
kann bei Verwendung einer linearen Lambdasonde als Abgassonde zwischen zwei
vorgegebenen verringerten Heizleistungen gewählt werden. Eine erste vorgegebene
verringerte Heizleistung bewirkt, dass die Lambdasonde bei der Temperatur
TEMP gehalten wird, die oberhalb einer Schwelle für eine Referenzpumpstromregler-Deaktivierung
liegt. Eine zweite vorgegebene verringerte Heizleistung kann so
gewählt
werden, dass die Temperatur TEMP der Lambdasonde im Bereich einer Temperaturschwelle
für eine
Pumpstromaktivierung zur Lambda-Messung liegt. Wird für den Energiesparmodus
STATE_EGY_LOW die erste vorgegebene verringerte Heizleistung verwendet,
so benötigt die
Lambdasonde ca. 3 bis 5 Sekunden, um wieder einsatzbereit zu sein.
Wird für
den Energiesparmodus STATE_EGY_LOW die zweite vorgegebene verringerte
Heizleistung gewählt,
so ist die Lambdasonde schon nach ein bis zwei Sekunden wieder einsatzbereit.
Wird die Heizleistung größer oder
gleich der zweiten vorgegebenen verringerten Heizleistung gewählt, so
bleibt die Lambdasonde auch während
der selbständig
abgeschalteten Brennkraftmaschine 100 einsatzbereit. Alternativ
dazu kann die Heizleistung der Lambdasonde ganz abgeschaltet werden,
was zu einer maximal verringerten Heizleistung führt. Die Lambdasonde ist dann
nach ca. 10 Sekunden wieder einsatzbereit. Die Temperatur TEMP der
linearen Lambdasonde wird vorzugsweise mit einer Closed-Loop-Regelung
betrieben.
-
Bei
einer binären
Lambdasonde wird vorzugsweise eine verringerte Heizleistung vorgegeben. Ferner
wird die binäre
Lambdasonde vorzugsweise vorgesteuert und/oder mit einer Open-Loop-Regelung betrieben.
-
Vorzugsweise
ist ein erstes Programm zum Betreiben des Kraftfahrzeugs auf einem
Speichermedium der Steuereinrichtung 25 gespeichert. Das
erste Programm (3) dient dazu, bei dem selbständigen Abschalten
der Brennkraftmaschine 100 in den Energiesparmodus STATE_EGY_LOW
umzuschalten. Das erste Programm wird vorzugsweise in einem Schritt
S1 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
-
In
einem Schritt S2 wird überprüft, ob die
erste Antriebsmaschine ENG_1 selbständig abgeschaltet wird. Ist
die Bedingung des Schritts S2 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung
erneut in dem Schritt S1 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts
S2 erfüllt, so
wird die Bearbeitung in einem Schritt S3 fortgesetzt.
-
In
dem Schritt S3 wird die erste Antriebsmaschine ENG_1 in dem Energiesparmodus STATE_EGY_LOW
betrieben.
-
In
einem Schritt S4 kann das erste Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird jedoch das erste Programm außerhalb des Energiesparmodus
STATE_EGY_LOW regelmäßig abgearbeitet.
-
Alternativ
oder zusätzlich
ist ein zweites Programm (4) zum Betreiben
des Kraftfahrzeugs auf dem Speichermedium der Steuereinrichtung 25 abgespeichert.
Das zweite Programm dient dazu, bei dem selbständigen Abschalten der Brennkraftmaschine 100 den
elektrischen Verbraucher in dem Energiesparmodus STATE_EGY_LOW zu
betreiben, insbesondere indem die vorgegebene Heizleistung des elektrischen
Verbrauchers auf die vorgegebene verringerte Heizleistung verringert
wird. Das zweite Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S5
gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
-
In
einem Schritt S6 wird überprüft, ob ein
Abschaltungswert DEACT gesetzt ist, der dafür repräsentativ ist, ob die erste
Antriebsmaschine ENG_1 selbständig
abgeschaltet wird. Ist die Bedingung des Schritts S6 erfüllt, so
wird die Bearbeitung in einem Schritt S7 fortgesetzt. Ist die Bedingung
des Schritts S6 nicht erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S10 fortgesetzt.
-
In
dem Schritt S7 wird überprüft, ob die
Temperatur TEMP der Abgassonde kleiner als ein vorgegebener unterer
Schwellenwert THD_LOW ist. Ist die Bedingung des Schritts S7 nicht
erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S8 fortgesetzt. Ist die Bedingung
des Schritts S7 erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S9 fortgesetzt.
-
In
dem Schritt S8 wird eine Reduzierung RED der Temperatur TEMP der
Abgassonde vorgenommen, vorzugsweise indem die vorgegebene Heizleistung
der Abgassonde auf die vorgegebene verringerte Heizleistung der
Abgassonde herabgesetzt wird.
-
In
dem Schritt S9 wird ein Halten HOLD der Temperatur TEMP der Abgassonde
veranlasst, vorzugsweise durch eine Closed-Loop-Regelung.
-
In
dem Schritt S10 wird überprüft, ob die Temperatur
TEMP größer ist
als ein vorgegebener oberer Schwellenwert THD_HIGH. Ist die Bedingung des
Schritts S10 erfüllt,
so wird die Bearbeitung in dem Schritt S9 fortgesetzt. Ist die Bedingung
des Schritts S10 nicht erfüllt,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S11 fortgesetzt.
-
In
dem Schritt S11 wird ein Erhöhen
INC der Temperatur TEMP veranlasst.
-
In
einem Schritt S12 kann das zweite Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird jedoch das zweite Programm regelmäßig während des Betriebs des Kraftfahrzeugs
abgearbeitet.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise kann
jeder beliebige elektrische Verbraucher, der mit einer elektrischen
Leistung betrieben wird, in dem Energiesparmodus STATE_EGY_LOW betrieben werden.
Ferner kann alternativ oder zusätzlich
zu der Heizleistung jede andere elektrische Leistung zum Betreiben
des elektrischen Verbrauchers in dem Energiesparmodus STATE_EGY_LOW
verringert werden. Ferner kann die lineare Lambdasonde mit nur einer
vorgegebenen verringerten Heizleistung und/oder vorgesteuert und/oder
mit der Open-Loop-Regelung
betrieben werden. Ferner kann die binäre Lambdasonde mit mehr als
der einen vorgegebenen verringerten Heizleistung und/oder geregelt
und/oder mit der Closed-Loop-Regelung betrieben werden.