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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 7.
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Bedingt
durch ein zunehmend wachsendes Umweltbewusstsein sowie durch immer
stetig steigende Energiekosten ist es wünschenswert, ein Kraftfahrzeug
verbrauchsoptimiert zu betreiben. Ein Kraftfahrzeug wird insbesondere
dann verbrauchsoptimiert betrieben, wenn eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
mit niedrigen Motordrehzahlen und hohem Motormoment durchgeführt wird.
Hierzu darf ein Fahrpedal des Kraftfahrzeugs vom Fahrer nicht zu
weit durchgedrückt
werden. Dies gilt umso mehr bei Kraftfahrzeugen, die als Getriebe
ein automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe aufweisen,
da bei solchen Kraftfahrzeugen bei zu hoher Betätigung des Fahrpedals im Getriebe
eine Rückschaltung
durchgeführt
wird.
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Bislang
sind keine Lösungen
bekannt, die den Fahrer beim verbrauchsoptimierten Fahren unterstützen, also
dem Fahrer eine Rückmeldung
darüber
geben, bis zu welcher Fahrpedalstellung das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert
betrieben werden kann.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde,
ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen,
mit welchem ein verbrauchsoptimales Fahren unterstützt werden
kann.
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Dieses
Problem wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung, der bei automatischen
bzw. automatisierten Getrieben und bei Handschaltgetrieben zum Einsatz
kommen kann, durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Hiernach
wird aus einer aktuellen Motordrehzahl des Antriebsaggregats und
einem aktuellen Motormoment des Antriebsaggregats eine Fahrpedalstellung
für das
Fahrpedal ermittelt, bis zu deren Betätigung das Antriebsaggregat
verbrauchsoptimiert betrieben werden kann, wobei für den Fahrer
ein von dieser ermittelten Fahrpedalstellung abhängiges Signal generiert und
zur Verfügung
gestellt wird.
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Nach
einem zweiten Aspekt der Erfindung, der ausschließlich bei
automatischen bzw. automatisierten Getrieben zum Einsatz kommen
kann, wird dieses Problem durch ein Verfahren gemäß Anspruch
7 gelöst.
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Hiernach
wird abhängig
von einer aktuellen Fahrsituation und einer aktuell gültigen Schaltstrategie
des Getriebes eine Fahrpedalstellung für das Fahrpedal ermittelt,
bis zu deren Betätigung
das Antriebsaggregat verbrauchsoptimiert betrieben werden kann,
wobei für
den Fahrer ein von dieser ermittelten Fahrpedalstellung abhängiges Signal
generiert und zur Verfügung
gestellt wird.
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Bei
automatischen bzw. automatisierten Getrieben können der erste Aspekt der Erfindung
und der zweite Aspekt der Erfindung auch in Kombination miteinander
zum Einsatz kommen.
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Sowohl
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
nach dem ersten Aspekt der Erfindung als auch mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Fahrpedalstellung
für das
Fahrpedal des Kraftfahrzeugs ermittelt, bis zu deren Betätigung das
Antriebsaggregat und damit das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert
betrieben werden kann. Dem Fahrer wird ein von dieser ermittelten
Fahrpedalstellung abhängiges
Signal zur Verfügung
gestellt, um dem Fahrer eine Rückmeldung über die
Fahrpedalstellung bereitzustellen, und so den Fahrer beim verbrauchsoptimierten
Fahren des Kraftfahrzeugs zu unterstützen.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 ein
Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben
eines Kraftfahrzeugs.
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
Ein Kraftfahrzeug weist zumindest ein Antriebsaggregat, ein Getriebe
sowie einen Abtrieb auf, wobei das Getriebe zwischen das Antriebsaggregat
und den Abtrieb gestaltet ist und das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats
am Abtrieb bereitstellt. Ferner verfügt ein Kraftfahrzeug über ein
Fahrpedal, wobei durch Betätigung
des Fahrpedals der Fahrer des Kraftfahrzeugs seinen Fahrwunsch bestimmt.
Mit zunehmender Betätigung des
Fahrpedals wird immer mehr Fahrleistung vom Fahrer angefordert,
infolgedessen Motor-drehzahlen und/oder Motormomente des Antriebsaggregats
erhöht
werden.
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Zum
verbrauchsoptimierten Fahren müssen Beschleunigungen
mit niedrigen Motordrehzahlen und hohen Motormomenten durchgeführt werden. Zur
Unterstützung
des Fahrers beim verbrauchsoptimierten Fahren wird nach einem ersten
Aspekt der hier vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, aus einer
aktuellen Motordrehzahl des Antriebsaggregats und einem aktuellen
Motormoment des Antriebsaggregats z. B. über ein sogenanntes Muscheldiagramm,
welches den Wirkungsgrad des Antriebsaggregats abbildet, eine Fahrpedalstellung
für das Fahrpedal
des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, bis zu deren Betätigung das
Antriebsaggregat und damit das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert
betrieben werden kann. Für
den Fahrer wird dann ein von dieser ermittelten Fahrpedalstellung
abhängiges
Signal generiert und dem Fahrer zur Verfügung gestellt, um den Fahrer
beim verbrauchsoptimierten Fahren zu unterstützen.
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Nach
einer ersten vorteilhaften Weiterbildung wird das von der ermittelten
Fahrpedalstellung abhängige
Signal dem Fahrer derart zur Verfügung gestellt, dass bei Erreichen
der ermittelten Fahrpedalstellung, bis zu welcher das Kraftfahrzeug
verbrauchsoptimiert betrieben werden kann, das Fahrpedal dem Fahrer
eine Rückmeldung
bereitstellt. Diese Rückmeldung
kann dabei derart ausgestaltet sein, dass vom Fahrer bei Erreichen
der ermittelten Fahrpedalstellung zur weiteren Betätigung des
Fahrpedals ein Druckpunkt mit impulsartig erhöhter Fahrpedalbetätigungskraft
oder ein Druckpunkt mit stufenartig erhöhter Fahrpedalbetätigungskraft überwunden
werden muss.
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1 zeigt
ein Diagramm zur weiteren Verdeutlichung dieser vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung, wobei in 1 auf der horizontal verlaufenden
Achse 1 ein Fahrpedalbetätigungsweg und auf der vertikal
verlaufenden Achse 2 eine Fahrpedalbetätigungskraft aufgetragen ist.
Der Fahrpedalbetätigungsweg
ist in Prozent aufgetragen, wobei 0% einem nicht betätigten Fahrpedal
und 100% einem maximal durchgedrückten
Fahrpedal entspricht.
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Die
in 1 dargestellte, vertikal verlaufende und gestrichelte
Linie 3 visualisiert die erfindungsgemäß ermittelte Fahrpedalstellung
für das
Fahrpedal des Kraftfahrzeugs, bis zu deren Betätigung ein verbrauchs-optimierter
Betrieb des Antriebsaggregats und damit des Kraftfahrzeugs möglich ist,
wobei gemäß dem Doppelpfeil 4 der 1 diese
Fahrpedalstellung variabel ist, nämlich nach dem ersten Aspekt
der hier vorliegenden Erfindung abhängig von der aktuellen Motordrehzahl
und dem aktuellen Motormoment des Antriebsaggregats.
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Die
Kurve 5 der 1 visualisiert eine Ausgestaltung
der Erfindung, in welcher dem Fahrer am Fahrpedal die Rückmeldung
derart bereitgestellt wird, dass der Fahrer bei Erreichen der ermittelten Fahrpedalstellung 3 einen
Druckpunkt 6 mit impulsartig erhöhter Fahrpedalbetätigungskraft überwinden muss.
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Alternativ
ist es auch möglich,
wie der Kurvenverlauf 7 der 1 zeigt,
dass die Rückmeldung abhängig von
der ermittelten Fahrpedalstellung 3 am Fahrpedal derart
bereitgestellt wird, dass der Fahrer bei Erreichen der ermittelten
Fahrpedalstellung 3 zur weiteren Betätigung des Fahrpedals einen
Druckpunkt 8 mit stufenartig erhöhter Fahrpedalbetätigungskraft überwinden
muss.
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Alternativ
ist es nach einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des ersten
Aspekts der hier vorliegenden Erfindung auch möglich, das von der ermittelten
Fahrpedalstellung abhängige
Signal dem Fahrer als optisches Signal im Cockpit oder als akustisches Signal
bereitzustellen. Die Bereitstellung als Rückmeldung am Fahrpedal ist
jedoch bevorzugt, da in diesem Fall der Fahrer weder durch optische
noch durch akustische Signale abgelenkt wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
nach dem ersten Aspekt der Erfindung, bei welchem die Fahrpedalstellung,
bis zu deren Betätigung
das Antriebsaggregat bzw. das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert betrieben
werden kann, abhängig
von der von der aktuellen Motordrehzahl und dem aktuellen Motormoment
des Antriebsaggregats ermittelt wird, kann sowohl bei Kraftfahrzeugen
zum Einsatz kommen, die als Getriebe ein automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe
umfassen, als auch bei Kraftfahrzeugen, die als Getriebe ein Handschaltgetriebe
aufweisen.
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Dann,
wenn das Kraftfahrzeug als Getriebe ein automatisches bzw. automatisiertes
Schaltgetriebe umfasst, wird mit zunehmender Betätigung des Fahrpedals bzw.
mit zunehmenden Fahrpedalbetätigungsweg
gemäß 1 eine
Fahrpedalstellung 9 erreicht, die auch als Kick-Down-Punkt
bezeichnet wird. Auch bei Erreichen des Kick-Down-Punkts wird dem
Fahrer am Fahrpedal eine Rückmeldung
bereitgestellt, nämlich
im Kurvenverlauf 5 als Druckpunkt 10 mit impulsartig
erhöhter
Fahrpedalbetätigungskraft
oder im Kurvenverlauf 8 als Druckpunkt 11 mit stufenartig
erhöhter
Fahrpedalbetätigungskraft.
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Der
Unterschied zwischen den Druckpunkten 6 und 8,
die von der erfindungsgemäß ermittelten Fahrpedalstellung 3 abhängig sind,
und den vom Kick-down-Punkt 9 abhängigen Druckpunkten 10 und 11 besteht
darin, dass die Druckpunkte 10 und 11 immer bei
einer fixen Fahrpedalbetätigung
auftreten, wohingegen die Druckpunkte 6 und 8 von
der sich variabel ändernden
Fahrpedalstellung 3 abhängig
sind.
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Nach
einem zweiten Aspekt der hier vorliegenden Erfindung, der nur dann
zum Einsatz kommen kann, wenn ein Kraftfahrzeug als Getriebe ein automatisches
oder automatisiertes Schaltgetriebe umfasst, wird abhängig von
einer aktuellen Fahrsituation und abhängig von einer aktuell gültigen Schaltstrategie
des automatischen bzw. automatisierten Schaltgetriebes die Fahrpedalstellung
für das Fahrpedal
ermittelt, bis zu deren Betätigung
das Antriebsaggregat und damit das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert
betrieben werden kann. Auch in diesem Fall wird dann für den Fahrer
wiederum ein von der ermittelten Fahrpedalstellung abhängiges Signal
generiert und dem Fahrer zur Verfügung gestellt, und zwar wiederum
vorzugsweise durch die Bereitstellung einer entsprechenden Rückmeldung
am Fahrpedal.
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Vorzugsweise
wird nach dem zweiten Aspekt der Erfindung die Fahrpedalstellung,
bis zu deren Betätigung
das Antriebsaggregat und damit das Kraftfahrzeug verbrauchsoptimiert
betrieben werden kann, abhängig
von der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, abhängig von
einem aktuellen Fahrerwunsch, also abhängig von der aktuellen Fahrpedalbetätigung,
und abhängig
von der aktuellen Schaltstrategie bzw. dem aktuell gültigen Schaltprogramm
ermittelt. Dann, wenn als Schaltprogramm z. B. ein manuelles Schaltprogramm
oder ein Sportschaltprogramm gewählt
ist, wird die Fahrpedal stellung, bis zu deren Betätigung ein
verbrauchsoptimierter Betrieb möglich
ist, nicht ermittelt, da bei Anwahl eines manuellen Schaltprogramms
oder eines Sportschaltprogramms davon ausgegangen werden kann, dass
ein verbrauchsoptimierter Betrieb des Kraftfahrzeugs nicht im Vordergrund
steht.
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Nur
dann, wenn kein manuelles Schaltprogramm und kein Sportschaltprogramm
gewählt
sind, wird vorzugsweise abhängig
von der aktuellen Fahrsituation und abhängig von der aktuell gültigen Schaltstrategie
die Fahrpedalstellung ermittelt, bis zu deren Betätigung ein
verbrauchsoptimierter Betrieb erfolgen kann, und diese Fahrpedalstellung
dem Fahrer zur Verfügung
gestellt, und zwar vorzugsweise durch die Bereitstellung einer entsprechenden Rückmeldung
am Fahrpedal. Diesbezüglich
kann auf die obigen Ausführungen
verwiesen werden.
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Bei
Kraftfahrzeugen, die als Getriebe ein automatisches bzw. automatisiertes
Getriebe aufweisen, können
die Merkmale nach dem ersten Aspekt der Erfindung und dem zweiten
Aspekt der Erfindung auch in Kombination miteinander zum Einsatz
kommen.
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Mit
der Erfindung ist es auf einfache Art und Weise auch für einen
ungeübten
Fahrer möglich,
den Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs zu minimieren und demnach
ein Kraftfahrzeug maximal ökonomisch
zu betreiben.
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- 1
- Achse/Fahrpedalbetätigungsweg
- 2
- Achse/Fahrpedalbetätigungskraft
- 3
- Fahrpedalstellung
- 4
- Doppelpfeil
- 5
- Kurvenverlauf
- 6
- Druckpunkt
- 7
- Kurvenverlauf
- 8
- Druckpunkt
- 9
- Fahrpedalstellung/Kickdownpunkt
- 10
- Druckpunkt
- 11
- Druckpunkt