DE102008018156A1

DE102008018156A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102008018156A1
Application number: DE200810018156
Authority: DE
Inventors: Heike Dr.-Ing. Schönerstedt; Dirk Dr.-Ing. Spaniel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2008-11-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einer Steuereinheit zur Regelung einer Motordrehzahl (n) des Verbrennungsmotors. Dabei wird eine Motordrehzahl (n) auf eine Höchstdrehzahl (n(F)) beschränkt, welche in Abhängigkeit von einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und/oder von einer Betriebszeit des Verbrennungsmotors nach einem Motorstart des Verbrennungsmotors und/oder von einer Fahrstufe (F) und/oder von einer von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegten Gesamtweglänge (L) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einer Steuereinheit zur Regelung einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors.
Nach erstmaliger Inbetriebnahme eines neuwertigen Kraftfahrzeuges ist es für die Dauerhaltbarkeit insbesondere von Antriebsstrangkomponenten, aber auch für die Motorleistung und für einen niedrigen Energieverbrauch erforderlich, während einer Einfahrphase bestimmte Lastzustände des Kraftfahrzeuges wie eine Volllast zu vermeiden. Dabei bezeichnet die Einfahrphase den Zeitraum von der erstmaligen Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges bis zu einem Zeitpunkt, zu dem das Kraftfahrzeug eine Einfahrweglänge, z. B. 1500 km, zurückgelegt hat.
Gegenwärtig wird der Käufer eines Kraftfahrzeuges in der Bedienungsanleitung darauf hingewiesen, dass er in der Einfahrphase den Motor schonen sollte, um später mit der Motorleistung zufrieden sein zu können. Der Fahrer wird beispielsweise aufgefordert, während der Einfahrphase mit wechselnder Geschwindigkeit und Motordrehzahl zu fahren, hohe Belastungen, z. B. Vollgas, zu vermeiden und die Motordrehzahl auf eine Höchstdrehzahl für jeden Gang zu beschränken. Ferner wird der Fahrer beispielsweise aufgefordert, rechtzeitig zu schalten und zum Bremsen nicht von Hand zurückzuschalten.
Ein Nachteil dieser schriftlichen Empfehlungen in der Bedienungsanleitung ist, dass der Fahrer diese Empfehlungen teilweise vergessen kann und/oder nicht alle Details, wie beispielsweise die Höchstdrehzahlen für die einzelnen Gänge, kennt.
Bei einem Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor führen außerdem Spitzenbelastungen des Motors nach einem so genannten Kaltstart eines Kraftfahrzeuges zu einem erhöhten Verschleiß an Komponenten des Motors und/oder des Getriebes. Derartige Spitzenbelastungen sind daher zur Schonung dieser Komponenten innerhalb einer Warmlaufphase, d. h. bis zu einem Erreichen einer optimalen Betriebstemperatur des Motors, möglichst zu vermeiden.
Aus DE 102 03 766 A1 ist eine elektronische Regeleinrichtung zur Steuerung verschiedener Parameter/Funktionen einer selbstzündenden Brennkraftmaschine bekannt, die universell bei Industriebrennkraftmaschinen und Fahrzeugbrennkraftmaschinen einsetzbar ist. Dabei können abhängig von der Konfiguration bei allen Brennkraftmaschinen folgende Parameter/Funktionen verarbeitet und/oder verwaltet werden: Drehzahlregelung, Sollwertvorgabe, Drehmomentbegrenzung, Abregelverhalten (P-Grad), Brennkraftmaschinenstart/-stop, Überwachungs- und Signal-Ausgabefunktion, LDA-Funktion, temperaturabhängige Startsteuerung, Höhenkorrektur, Kraftstoffvolumenkorrektur, Notlauf, Ansteuerung von Kaltstarthilfeeinrichtungen, Datenkommunikation, Ausgabe von Fehler-Blinkcodes und Bedarfswartung. Zusätzlich können bei Fahrzeugbrennkraftmaschinen eine Brennkraftmaschinenbremse angesteuert und eine Geschwindigkeit des Fahrzeuges begrenzt werden, und bei Industriebrennkraftmaschinen erfolgt eine spezielle Sollwert-Vorgabe für Aggregatanwendungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu einem einen Motor beziehungsweise einen Antriebsstrang schonenden Betrieb eines Kraftfahrzeuges während einer Einfahrphase und/oder nach einem Kaltstart des Kraftfahrzeuges anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen und eine Vorrichtung mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft den Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einer Steuereinheit zur Regelung einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors in einer Einfahrphase und/oder nach einem Kaltstart.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Motordrehzahl auf eine Höchstdrehzahl beschränkt wird, welche in Abhängigkeit von einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und/oder von einer Betriebszeit des Verbrennungsmotors nach einem Motorstart des Verbrennungsmotors und/oder von einer Fahrstufe und/oder von einer von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegten Gesamtweglänge ermittelt wird.
Durch eine derartige Einfahr- und/oder Kaltstartassistenzfunktion ist ein Fahren des Kraftfahrzeugs mit zu hohen Motordrehzahlen sicher vermieden. Dem Fahrer kann dadurch die Aufgabe abgenommen werden, während einer Einfahrphase eines Neufahrzeugs und/oder nach einem Kaltstart an die Vermeidung zu hoher Motordrehzahlen zu denken. Hierdurch kann ein optimales Einfahren des Kraftfahrzeuges erreicht werden, was sich in der Dauerhaltbarkeit der Antriebsstrangkomponenten, insbesondere der Getriebekomponenten, sowie in einer höheren Motorleistung und einem reduzierten Energieverbrauch niederschlagen kann. Ferner kann ein erhöhter Verschleiß von Motor- und/oder Getriebekomponenten durch Spitzenbelastungen des Motors und/oder Getriebes nach einem Kaltstart vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung einer Motordrehzahl eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Motordrehzahl auf eine Höchstdrehzahl beschränkbar ist, welche von einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und/oder von einer Betriebszeit des Verbrennungsmotors nach einem Motorstart des Verbrennungsmotors und/oder von einer Fahrstufe und/oder von einer von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegten Gesamtweglänge abhängt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
1 ein Ablauflaufdiagramm eines Verfahrens zu einer Unterstützung des Betriebes eines Kraftfahrzeuges während einer Einfahrphase.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einer Einfahrunterstützung des Betriebes eines Kraftfahrzeuges während einer Einfahrphase anhand eines Ablaufdiagramms. Das Kraftfahrzeug weist ein Automatikgetriebe und strichliert ein manuelles Schaltgetriebe (S6), einen Verbrennungsmotor und eine Steuereinheit zur Regelung einer Motordrehzahl des Verbrennungsmotors auf.
Die Einfahrunterstützung kann von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges vor einem Fahrtantritt und/oder während einer Fahrt über ein Menü aktiviert und/oder deaktiviert werden, wobei ferner ebenfalls eine automatische Aktivierung der Einfahrunterstützung denkbar ist.
Der Aktivierungsstatus wird mittels der Steuereinheit in einer Aktivierungsvariable A gespeichert, die die Werte A = 1 und A = 0 annehmen kann. Dabei kennzeichnet der Wert A = 1, dass die Einfahrunterstützung aktiviert ist, und der Wert A = 0, dass die Einfahrunterstützung deaktiviert ist.
Nach einem Motorstart wird in einem ersten Verfahrensschritt S1 geprüft, ob die Einfahrunterstützung aktiviert ist. Ist dies nicht der Fall wird das Verfahren beendet.
Im Fall, dass die Einfahrunterstützung aktiviert ist, wird in einem zweiten Verfahrensschritt S2 geprüft, ob eine von dem Kraftfahrzeug seit seiner erstmaligen Inbetriebnahme zurückgelegte Gesamtweglänge L kleiner als eine vorgebbare Einfahrweglänge L₀ ist, durch die die Einfahrphase bestimmt wird.
Wenn die Gesamtweglänge L größer als die Einfahrweglänge L₀ ist, so ist die Einfahrphase abgeschlossen. In diesem Fall wird die Einfahrunterstützung deaktiviert und das Verfahren beendet.
Andernfalls wird in einem dritten Verfahrensschritt S3 geprüft, ob eine Motordrehzahl n kleiner als eine für eine momentane Fahrstufe F während der Einfahrphase vorgesehene Höchstdrehzahl n(F) ist. Wenn dies der Fall ist, wird das Verfahren mit dem zweiten Verfahrensschritt S2 fortgesetzt.
Andernfalls wird in einem vierten Verfahrensschritt S4 geprüft, ob gerade ein Kickdownschalter zu einer Erhöhung der Motordrehzahl n betätigt wird. Ist dies der Fall, wird das Verfahren mit dem zweiten Verfahrensschritt S2 fortgesetzt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die Funktion des Kickdownschalters durch die Einfahrunterstützung nicht außer Kraft gesetzt wird.
Wenn keine Betätigung des Kickdownschalters festgestellt wird, wird in einem fünften Verfahrensschritt S5 die Motordrehzahl n für ein vorgebbares Zeitintervall, beispielsweise eine Zeitdauer der Verfahrensschritte S1 bis S5, konstant gehalten beziehungsweise bei einer Überschreitung der von der Fahrstufe F abhängigen Höchstdrehzahl n(F) reduziert und das Verfahren mit dem zweiten Verfahrensschritt S2 fortgesetzt.
Bei einem Fahrzeug mit Schaltgetriebe wird der Fahrer, bei einer Überschreitung der fahrstufenabhängigen Höchstdrehzahl n(F), zu einer Reduzierung der Geschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl n beziehungsweise zum Gangwechsel in einem Display aufgefordert. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es ebenfalls möglich, in den bereits zuvor beschriebenen Schritten S1 bis S4, die Motordrehzahl konstant zu halten beziehungsweise zu reduzieren. Ein notwendiges Äquivalent zu einem Kickdownschalter ist hierfür vorzusehen.
Insgesamt wird während der Einfahrphase bei aktivierter Einfahrunterstützung in vorteilhafter Weise eine Beschränkung der Motordrehzahl n auf die fahrstufenabhängige Höchstdrehzahl n(F) erreicht, sofern der Fahrer den Kickdownschalter/Äquivalent zu einem Kickdownschalter nicht betätigt beziehungsweise die Displayaufforderung nicht ignoriert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusätzlich geprüft, ob während einer vorgebbaren Zeitdauer die Motordrehzahl n des Kraftfahrzeuges in einem Drehzahlintervall vorgebbarer Breite und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in einem Geschwindigkeitsintervall vorgebbarer Breite verbleibt. Ist dies der Fall, so wird dem Fahrer auf dem Display eine Fahrempfehlung zu einer Änderung der Geschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl n ausgegeben.
Alternativ kann eine derartige Änderung der Geschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl n automatisch durchgeführt werden. Dabei wird der Fahrer bevorzugt über die automatische Änderung der Geschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl n über das Display informiert.
Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass das Kraftfahrzeug während der Einfahrphase zu lange mit gleich bleibender Motordrehzahl n und/oder Geschwindigkeit betrieben wird, oder dem Fahrer empfohlen werden, die Geschwindigkeit und/oder Drehzahl zu variieren, wenn die Geschwindigkeit und/oder Drehzahl über eine längere Zeitdauer konstant geblieben sind.
Entsprechend können während der Einfahrphase dem Fahrer weitere Fahrempfehlungen gegeben und/oder Fahreinstellungen automatisch geregelt werden.
Anstelle der visuellen Aufforderungen im Display ist es ebenso denkbar, akustische oder haptische Mittel beziehungsweise eine Kombination aus diesen zu verwenden Alternativ oder zusätzlich kann ferner in ähnlicher Weise der Betrieb des Kraftfahrzeuges nach einem Kaltstart durch eine Beschränkung der Motordrehzahl unterstützt werden bis eine Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors einen vorgebbaren Wert erreicht und/oder eine vorgebbare Betriebszeit des Verbrennungsmotors nach dem Motorstart überschritten wird.

A: Aktivierungsvariable
S1: erster Verfahrensschritt
S2: zweiter Verfahrensschritt
S3: dritter Verfahrensschritt
S4: vierter Verfahrensschritt
S5: fünfter Verfahrensschritt
L: Gesamtweglänge
L₀: Einfahrweglänge
n: Motordrehzahl
F: Fahrstufe
n(F): Höchstdrehzahl

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10203766 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einer Steuereinheit zur Regelung einer Motordrehzahl (n) des Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahl (n) auf eine Höchstdrehzahl (n(F)) beschränkt wird, welche in Abhängigkeit von einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und/oder von einer Betriebszeit des Verbrennungsmotors nach einem Motorstart des Verbrennungsmotors und/oder von einer Fahrstufe (F) und/oder von einer von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegten Gesamtweglänge (L) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine verfahrensgemäße Unterstützung des Betriebes des Kraftfahrzeuges von dem Fahrer aktivierbar und/oder deaktivierbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für eine Kraftfahrzeug mit einem Automatikgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschränkung der Motordrehzahl (n) auf die Höchstdrehzahl (n(F)) durch ein Betätigen eines Kickdownschalters aufgehoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, solange die von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegte Gesamtweglänge (L) kleiner als eine vorgebbare Einfahrweglänge (L₀) ist, auf einem für einen Fahrer des Kraftfahrzeuges sichtbaren Display eine Fahrempfehlung zu einer Änderung einer Geschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl (n) des Kraftfahrzeuges ausgegeben wird, wenn während einer vorgebbaren Zeitdauer die Motordrehzahl (n) des Kraftfahrzeuges in einem Drehzahlintervall vorgebbarer Breite und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in einem Geschwindigkeitsintervall vorgebbarer Breite verbleibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass, solange die von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegte Gesamtweglänge (L) kleiner als eine vorgebbare Einfahrweglänge (L₀) ist, die Geschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl (n) des Kraftfahrzeuges automatisch geändert wird, wenn während einer vorgebbaren Zeitdauer die Motordrehzahl (n) des Kraftfahrzeuges in einem Drehzahlintervall vorgebbarer Breite und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in einem Geschwindigkeitsintervall vorgebbarer Breite verbleibt.
Vorrichtung zur Regelung einer Motordrehzahl (n) eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahl (n) auf eine Höchstdrehzahl (n(F)) beschränkbar ist, welche von einer Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors und/oder von einer Betriebszeit des Verbrennungsmotors nach einem Motorstart des Verbrennungsmotors und/oder von einer Fahrstufe (F) und/oder von einer von dem Kraftfahrzeug seit dessen erstmaliger Inbetriebnahme zurückgelegten Gesamtweglänge (L) abhängt.