DE102009002962A1

DE102009002962A1 - Steuergerät

Info

Publication number: DE102009002962A1
Application number: DE102009002962A
Authority: DE
Inventors: Arnd Wendland; Rene Steinberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-05-08
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2010-11-11
Also published as: WO2010127901A1

Abstract

Ein Steuergerät für eine Kraftmaschine ist mit einem Datenspeicher verbunden, der ein erstes Steuerprofil und ein zweites Steuerprofil vorhält, die jeweils mindestens einen Steuerwert und/oder ein Kennfeld zum Steuern der Kraftmaschine umfasst. Dabeiitteln einer Positionsinformation verbindbar. Das Steuergerät ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der Positionsinformation das erste Steuerprofil oder das zweite Steuerprofil zum Steuern der Kraftmaschine auszuwählen. Die Verwendung des zweiten Steuerprofils führt zu einer anderen Schadstoffemission und/oder einer anderen Lärmemission der Kraftmaschine als die Verwendung des ersten Steuerprofils.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine Kraftmaschine gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine gemäß Patentanspruch 5.
Es ist bekannt, Fahrzeugkomponenten eines Kraftfahrzeugs ortsabhängig zu steuern. Die DE 10 2004 040 378 A1 beschreibt ein Verfahren, um eine Information über einen Fahrzeugstandort an eine Überprüfungsstelle zu übermitteln und dort eine ortsabhängige Betriebsbestimmungsinformation zu ermitteln, die zum Betrieb einer Fahrzeugkomponente verwendet wird. Die Fahrzeugkomponente kann dabei eine Fahrzeugbeleuchtung oder Kurzbereichsradar sein.
Es ist weiter bekannt, dass ein durch eine Kraftmaschine angetriebenes Kraftfahrzeug ein Steuergerät aufweist, das die Kraftmaschine steuert. Hierzu sind im Steuergerät Steuerwerte und Kennfelder hinterlegt, die zur Ansteuerung der Kraftmaschine verwendet werden. Die Steuerwerte und Kennfelder können beispielsweise Informationen über Zündzeitpunkte, Einspritzdauern und -mengen und ähnliches umfassen.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Steuergerät für eine Kraftmaschine bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Steuergerät für eine Kraftmaschine ist mit einem Datenspeicher verbunden, der ein erstes Steuerprofil und ein zweites Steuerprofil vorhält, die jeweils mindestens einen Steuerwert oder ein Kennfeld zum Steuern der Kraftmaschine umfassen. Das Steuergerät ist außerdem mit einem System zum Ermitteln einer Positionsinformation verbindbar. Das Steuergerät ist weiter dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der Positionsinformation das erste Steuerprofil oder das zweite Steuerprofil zum Steuern der Kraftmaschine auszuwählen. Die Verwendung des zweiten Steuerprofils führt zu einer anderen Schadstoffemission und/oder einer anderen Lärmemission der Kraftmaschine als die Verwendung des ersten Steuerprofils.
Dieses Steuergerät hat den Vorteil, dass mehrere, an spezielle Anforderungen angepasste, Steuerprofile vorgehalten werden können. Abhängig von einer Position kann ein optimales Steuerprofil ausgewählt werden.
Bevorzugt ist das Steuergerät dazu ausgebildet, eine Signalisierungseinrichtung anzusteuern, die dazu vorgesehen ist, eine Auswahl eines Steuerprofils zu signalisieren. Vorteilhafterweise kann dadurch ein Fahrzeugführer auf einen tatsächlichen oder möglichen Wechsel eines verwendeten Steuerprofils aufmerksam gemacht werden.
In einer Ausführungsform hält der Datenspeicher ein Steuerprofil vor, dass dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch zu betreiben, als beim Betrieb mit einem anderen Steuerprofil. Vorteilhafterweise kann dadurch ein besonders ökonomischer Betrieb der Kraftmaschine gewährleistet werden.
In einer weiteren Ausführungsform hält der Datenspeicher ein Steuerprofil vor, das dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine mit einem geringeren Schadstoffausstoß zu betreiben, als beim Betrieb mit einem anderen Steuerprofil. Vorteilhafterweise kann dadurch die Kraftmaschine besonders ökologisch betrieben werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass dadurch der Betrieb der Kraftmaschine auch an einer Position mit strengeren Umweltanforderungen ermöglicht werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine umfasst Schritte zum Ermitteln einer Positionsinformation und zum Auswählen eines ersten Steuerprofils oder eines zweiten Steuerprofils, die jeweils mindestens einen Steuerwert oder ein Kennfeld umfassen, in Abhängigkeit von der Positionsinformation. Dabei führt die Verwendung des zweiten Steuerprofils zu einer anderen Schadstoffemission und/oder einer anderen Lärmemission der Kraftmaschine als die Verwendung des ersten Steuerprofils. Vorteilhafterweise erlaubt dies den Betrieb der Kraftmaschine an unterschiedlichen Positionen mit jeweils für die Position optimiertem Steuerprofil.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird der Fahrzeugführer aufgefordert, die Verwendung des ausgewählten Steuerprofils zum Betreiben der Kraftmaschine zu bestätigen. Vorteilhafterweise wird dadurch ein für den Fahrzeugführer unerwünschter Wechsel des verwendeten Steuerprofils vermieden.
Zweckmäßigerweise wird die Positionsinformation durch ein Navigationssystem ermittelt. Dies hat den Vorteil, dass ein eventuell bereits vorhandenes Navigationssystem weiter verwendet werden kann und zur Umsetzung des Verfahrens keine zusätzlichen Geräte benötigt werden.
Besonders bevorzugt wird aus der Positionsinformation eine Information über eine Umweltauflage und/oder eine Ruhezone abgeleitet. Dies ermöglicht es vorteilhafterweise, ein Steuerprofil zum Betreiben der Kraftmaschine auszuwählen, dass an spezielle Besonderheiten der gegenwärtigen Position angepasst ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Steuerprofil ausgewählt, dass dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch zu betreiben, als bei einem anderen Steuerprofil. Dies kann in vorteilhafter Weise für einen besonders ökonomischen Betrieb der Kraftmaschine genutzt werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Steuerprofil ausgewählt, das dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine mit einem geringeren Schadstoffausstoß zu betreiben als bei einem anderen Steuerprofil. Dies erlaubt es, die Kraftmaschine besonders ökologisch zu betreiben.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figur näher erläutert. Es zeigt:
1 ein schematisches Blockschaltbild eines Steuergeräts für eine Kraftmaschine.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Steuergerät 100. Das Steuergerät 100 ist mit einer Kraftmaschine 110 verbunden und zum Steuern der Kraftmaschine 110 vorgesehen. Bei der Kraftmaschine 110 kann es sich um eine Kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs handeln, beispielsweise um eine Brennkraftmaschine, etwa einen Dieselmotor oder einen Ottomotor. Die Kraftmaschine 110 kann auch ein Elektromotor oder eine hybride Kombination einer Brennkraftmaschine und eines Elektromotors sein. Das Steuergerät 100 kann beispielsweise ein Mikrocontroller oder ein Computer sein.
Das Steuergerät 100 ist mit einem Datenspeicher 120 verbunden. Der Datenspeicher 120 ist ein nicht-flüchtiger Datenspeicher, der dazu ausgebildet ist, Daten zu hinterlegen und vorgehaltene Daten zurück zu lesen. Der Datenspeicher 120 kann ein einmalig oder ein mehrmalig beschreibbarer Datenspeicher sein. Beispielsweise kann es sich bei den Datenspeicher um einen DRAM-, einen SRAM-, einen Flash-, einen EEPROM- oder um einen ROM-Speicher handeln.
Im Datenspeicher 120 ist ein erstes Steuerprofil 210 hinterlegt. Das Steuerprofil 210 umfasst einen oder mehrere Steuerwerte und/oder ein oder mehrere Kennfelder. Die durch das erste Steuerprofil 210 umfassten Steuerwerte und/oder Kennfelder dienen dem Steuergerät 100 zum Steuern der Kraftmaschine 110. Die durch das erste Steuerprofil 210 umfassten Steuerwerte und/oder Kennfelder können beispielsweise Angaben zu Zündzeitpunkten, Einspritzdauern und Einspritzmengen der Kraftmaschine 110 umfassen. Es können auch für individuelle Zylinder der Kraftmaschine 110 individuelle Steuerwerte im ersten Steuerprofil 210 enthalten sein. Das erste Steuerprofil 210 kann außerdem Informationen über eine minimale oder maximale Drehzahl der Kraftmaschine 110, über ein minimales oder maximales von der Kraftmaschine 110 abzugebendes Drehmoment oder andere veränderliche Parameter der Kraftmaschine 110 enthalten.
Neben dem ersten Steuerprofil 210 hält der Datenspeicher 120 weitere Steuerprofile vor. Im in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hält der Datenspeicher 120 neben dem ersten Steuerprofil 210 ein zweites Steuerprofil 220 und ein drittes Steuerprofil 230 vor. Das zweite Steuerprofil 220 und das dritte Steuerprofil 230 umfassen jeweils ebenfalls einen oder mehrere Steuerwerte und/oder Kennfelder zum Steuern der Kraftmaschine 110. Die im zweiten Steuerprofil 220 und im dritten Steuerprofil 230 enthaltenen Steuerwerte und/oder Kennfelder können sich von denen des ersten Steuerprofils 210 unterscheiden.
Beispielsweise können die Steuerwerte und/oder Kennfelder des zweiten Steuerprofils 220 auf einen besonders ökonomischen Betrieb der Kraftmaschine 110 ausgelegt sein. In diesem Fall enthält das zweite Steuerprofil 220 Steuerwerte und/oder Kennfelder, deren Verwendung bei der Steuerung der Kraftmaschine 110 zu einem besonders geringen Kraftstoffverbrauch der Kraftmaschine 110 bei ansonsten gleichen Betriebsbedingungen führt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sich im zweiten Steuerprofil 220 enthaltene Steuerwerte und/oder Kennfelder, die Einspritzzeitpunkte und/oder Einspritzmengen der Kraftmaschine 110 angeben, von denen des ersten Steuerprofils 210 unterscheiden.
Die im dritten Steuerprofil 230 enthaltenen Steuerwerte und/oder Kennfelder können beispielsweise auf einen besonders ökologischen Betrieb der Kraftmaschine 110 ausgelegt sein. In diesem Fall führt die Verwendung der im dritten Steuerprofil 230 enthaltenen Steuerwerte und/oder Kennfelder für die Steuerung der Kraftmaschine 110 zu einem Betrieb der Kraftmaschine 110, bei dem eine möglichst geringe Menge an Schadstoffen entsteht. Zu diesem Zweck können sich auch die im dritten Steuerprofil 230 enthaltenen Steuerwerte und/oder Kennfelder von denen des ersten Steuerprofils 210 unterscheiden.
Es können auch weitere für spezielle Anforderungen optimierte Steuerprofile im Datenspeicher 120 hinterlegt sein. Beispielsweise kann der Datenspeicher 120 ein Steuerprofil aufweisen, dessen Steuerwerte und/oder Kennfelder für einen besonders leistungsfähigen oder sportlichen Betrieb der Kraftmaschine 110 ausgelegt sind. Der Datenspeicher 120 kann auch ein Steuerprofil aufweisen, dessen Steuerwerte und/oder Kennfelder für einen besonders geräuscharmen Betrieb der Kraftmaschine 110 ausgelegt sind.
Das Steuergerät 100 ist außerdem mit einer Signalisierungseinrichtung 140 verbunden. Die Signalisierungseinrichtung 140 ist dazu ausgebildet, einem Fahrzeugführer einen Wechsel des durch das Steuergerät 100 verwendeten Steuerprofils zur Bestätigung vorzuschlagen oder einen automatischen Wechsel des durch das Steuergerät 100 verwendeten Steuerprofils anzuzeigen. Bei der Signalisierungseinrichtung 140 kann es sich beispielsweise um eine optische oder eine akustische Signalisierungseinrichtung handeln. Die Signalisierungseinrichtung 140 kann beispielsweise ein Bildschirm oder ein Lautsprecher sein.
Gemäß einer ersten Ausprägung der Erfindung bietet das Steuergerät 100 dem Fahrzeugführer über die Signalisierungseinrichtung 140 ein oder mehrere Steuerprofile 210, 220, 230 zur Auswahl an. Der Fahrzeugführer hat die Möglichkeit, ein zu seinen Wünschen und Bedürfnissen passendes Steuerprofil 210, 220, 230 auszuwählen. Wünscht der Fahrzeugführer beispielsweise eine besonders sportliche Fahrweise, so kann er ein auf hohe Leistungsfähigkeit der Kraftmaschine 110 optimiertes Steuerprofil zur Verwendung auswählen. Wünscht der Fahrzeugführer hingegen einen besonders ökonomischen Betrieb der Kraftmaschine 110 mit geringem Kraftstoffverbrauch, so kann der Fahrzeugführer ein für einen ökonomischen Betrieb der Kraftmaschine 110 optimiertes Steuerprofil auswählen.
Gemäß einer anderen Ausprägung der Erfindung kann das Steuergerät 100 jedoch auch eine automatische Auswahl oder Vorauswahl geeigneter Steuerprofile 210, 220, 230 treffen. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 100 mit einen System 130 zum Ermitteln einer Positionsinformation verbunden. Bei dem System 130 zum Ermitteln einer Positionsinformation kann es sich beispielsweise um ein Navigationssystem handeln. Das System 130 ist dazu ausgebildet, eine Information über eine gegenwärtige Position der Kraftmaschine 110 bzw. eines die Kraftmaschine 110 enthaltenden Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Die zu ermittelnde Positionsinformation kann beispielsweise die Form von geographischen Längen- und Breitenangaben annehmen.
Das Steuergerät 100 ist zusätzlich dazu ausgebildet, aus der durch das System 130 ermittelten Positionsinformation zusätzliche Informationen über die gegenwärtige Position abzuleiten. Die zusätzlichen Informationen über die gegenwärtige Position können beispielsweise Angaben über an der gegenwärtigen Position herrschende Umweltauflagen und/oder Lärmschutzauflagen umfassen. Beispielsweise kann das Steuergerät 100 erkennen, falls sich die gegenwärtige Position innerhalb einer sogenannten Umweltzone in einer Großstadt befindet. Das Steuergerät 100 kann zum Ableiten der zusätzlichen Informationen entsprechende Tabellen und Listen vorhalten, in denen durch das System 130 ermittelte Positionsinformationen mit zusätzlichen Informationen über die jeweiligen Positionen verknüpft sind. Auf diese Weise kann das Steuergerät 100 beispielsweise erkennen, wenn das die Kraftmaschine 110 enthaltende Kraftfahrzeug in eine Umweltzone einfährt.
Stellt das Steuergerät 100 einen Eintritt in eine Umweltzone fest, so kann das Steuergerät 100 automatisch ein Steuerprofil zum Betrieb der Kraftmaschine 110 auswählen, das einen besonders geringen Schadstoffausstoß der Kraftmaschine 110 bewirkt, beispielsweise das dritte Steuerprofil 230. Die automatische Auswahl eines anderen Steuerprofils durch das Steuergerät 100 kann dem Fahrzeugführer über die Signalisierungseinrichtung 140 signalisiert werden. Alternativ kann dem Fahrzeugführer bei Eintritt in die Umweltzone ein optimiertes Steuerprofil, beispielsweise das dritte Steuerprofil 230, über die Signalisierungseinrichtung 140 zur Verwendung angeboten werden, ohne dass eine automatische Verwendung des dritten Steuerprofils 230 durch das Steuergerät 100 erfolgt. Das Steuerprofil 230 wird dann erst nach einer Bestätigung durch den Fahrzeugführer verwendet.
Erkennt das Steuergerät 100 einen Eintritt in eine Ruhezone mit strengeren Lärmschutzauflagen, so kann das Steuergerät 100 ein im Datenspeicher 120 hinterlegtes Steuerprofil auswählen, dass für einen besonders geräuscharmen Betrieb der Kraftmaschine 110 optimiert ist. Wiederum kann das Steuergerät das optimierte Steuerprofil automatisch zur Steuerung der Kraftmaschine 110 verwenden oder die Verwendung dem Fahrzeugführer über die Signalisierungseinrichtung 140 zur Bestätigung anbieten. Der Fahrzeugführer hat dann die Möglichkeit, die Verwendung des optimierten Steuerprofils zu bestätigen oder abzulehnen. Das Bestätigen oder Ablehnen eines vorgeschlagenen Steuerprofils durch den Fahrzeugführer kann beispielsweise durch Drücken entsprechender Tasten erfolgen.
Durch die Erfindung wird es Kraftfahrzeugen, deren Schadstoffausstoß im gewöhnlichen Betrieb ein Befahren von Umweltzonen verbietet, ermöglicht, durch Verwendung eines speziell angepassten Steuerprofils zum Steuern der Kraftmaschine 110 innerhalb der Umweltzonen, diese bei reduzierter Leistung und reduziertem Schadstoffausstoß dennoch zu befahren.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird es Fahrzeughaltern bzw. -führern ermöglicht, zusätzliche eigene Steuerprofile im Datenspeicher 120 zu hinterlegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004040378 A1 [0002]

Claims

Steuergerät (100) für eine Kraftmaschine (110), wobei das Steuergerät (100) mit einem Datenspeicher (120) verbunden ist, der ein erstes Steuerprofil (210) und ein zweites Steuerprofil (220, 230) vorhält, die jeweils mindestens einen Steuerwert oder ein Kennfeld zum Steuern der Kraftmaschine (110) umfassen, wobei das Steuergerät (100) mit einem System (130) zum Ermitteln einer Positionsinformation verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der Positionsinformation das erste Steuerprofil (210) oder das zweite Steuerprofil (220, 230) zum Steuern der Kraftmaschine (110) auszuwählen, und die Verwendung des zweiten Steuerprofils (220, 230) durch das Steuergerät (100) zu einer anderen Schadstoffemission und/oder einer anderen Lärmemission der Kraftmaschine (110) führt als die Verwendung des ersten Steuerprofils (210).
Steuergerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät (100) ausgebildet ist, um eine Signalisierungseinrichtung (140) anzusteuern, die dazu vorgesehen ist, eine Auswahl eines Steuerprofils (210, 220, 230) zu signalisieren.
Steuergerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Datenspeicher ein Steuerprofil (210, 220, 230) vorhält, das dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine (110) mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch zu betreiben, als beim Betrieb mit einem anderen Steuerprofil (210, 220, 230).
Steuergerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Datenspeicher ein Steuerprofil (210, 220, 230) vorhält, das dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine (110) mit einem geringeren Schadstoffausstoß zu betreiben, als beim Betrieb mit einem anderen Steuerprofil (210, 220, 230).
Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine (110), das folgende Schritte aufweist: – Ermitteln einer Positionsinformation; – Auswählen eines ersten Steuerprofils (210) oder eines zweiten Steuerprofils (220, 230), die jeweils mindestens einen Steuerwert oder ein Kennfeld zum Steuern der Kraftmaschine (110) umfassen, in Abhängigkeit von der Positionsinformation, wobei die Verwendung des zweiten Steuerprofils (220, 230) zu einer anderen Schadstoffemission und/oder einer anderen Lärmemission der Kraftmaschine (110) führt als die Verwendung des ersten Steuerprofils (210).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei ein Fahrzeugführer aufgefordert wird, die Verwendung des ausgewählten Steuerprofils (210, 220, 230) zum Betreiben der Kraftmaschine (110) zu bestätigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Positionsinformation durch ein Navigationssystem (130) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei aus der Positionsinformation eine Information über eine Umweltauflage und/oder eine Ruhezone abgeleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Steuerprofil (210, 220, 230) ausgewählt wird, das dazu vorgesehen ist, die Kraftmaschine (110) mit einem geringerem Kraftstoffverbrauch zu betreiben als bei einem anderen Steuerprofil (210, 220, 230).
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Steuerprofil (210, 220, 230) ausgewählt wird, das dazu vorgese hen ist, die Kraftmaschine (110) mit einem geringeren Schadstoffausstoß zu betreiben als bei einem anderen Steuerprofil (210, 220, 230).