DE102009049367A1 - Anzeige und Verfahren zur Berechnung eines "Eco"-Meterindex zur Darstellung für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Anzeige und Verfahren zur Berechnung eines "Eco"-Meterindex zur Darstellung für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Berechnung eines "Eco"-Meterindexes, der die Fahreffizienz angibt und eine Anzeige dieses "Eco"-Meterindexes für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs. Die Anzeige basiert auf einem Algorithmus zur Berechnung des "Eco"-Meterindex in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung (Acc Pedal), von der Motordrehzahl (RPM), der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSpeed) und des eingelegten Ganges derart, dass der Algorithmus aus einer Summe gebildet ist, die einen von der aktuellen Gaspedalstellung direkt proportionalen Anteil und wenigstens einen von der Motordrehzahl und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Anteil aufweist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Berechnung eines ”Eco”-Meterindexes, der die Fahreffizienz angibt und eine Anzeige dieses ”Eco”-Meterindexes für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs.
  • Ein Verfahren zur Bestimmung der optimalen Fahrstrategie für eine zu fahrende Strecke wird in der EP1890110A2 beschrieben. Dabei wird eine Kraftfahrzeug-Anzeige bereitgestellt, die eine Abweichung von einem bestimmten Optimum des Betriebszustandes des Kraftfahrzeuges darstellt, kombiniert mit einer Anzeige, die eine Maßnahme zur Verbesserung des Betriebszustandes darstellt. Bei dem Betriebszustand kann es sich um einen Energieverbrauchsbetriebszustand handeln, die Maßnahme zur Verbesserung kann eine positive oder negative Änderung eines Betriebsparameters sein. Die Anzeige ist hier als Balkenanzeige ausgebildet.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Berechnung und Darstellung eines ”Eco”-Meterindexes bereitzustellen, die dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges durch seine grafische Anzeige eine effektive und verständliche Trainingsmethode an die Hand geben, um eine wirtschaftliche und umweltverträglichere Fahrweise anzutrainieren zu helfen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur grafischen Visualisierung des aktuellen Fahrzustands eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor oder Hybridantrieb in Hinblick auf einen minimalen Kraftstoffverbrauch und/oder minimaler CO2-Emission wobei die Darstellung auf einem Algorithmus zur Berechnung eines ”Eco”-Meter Index basiert in Abhängigkeit von Gaspedalstellung, Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des eingelegten Ganges, wobei der Algorithmus aus einer Summe gebildet ist, die einen von der aktuellen Gaspedalstellung direkt proportionalen Anteil und wenigstens einen von der Motordrehzahl und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Anteil aufweist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
  • Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht vor allem darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs schnell erfassbare visuelle Informationen zur Verfügung stellt, die es ihm ermöglichen soll starke Beschleunigungsvorgänge, hohe Motordrehzahlen, hohe Geschwindigkeiten zu vermeiden. Als Folge dieser so aufbereiteten Informationen soll ein Trainingseffekt des Fahrzeugfahrers zum wirtschaftlichen Fahren erzielt werden.
  • Bei einer Ausgestaltungsform der Erfindung kann die Anzeige des ”Eco”-Meterindexes farblich so vorgesehen werden, dass bei errechneten Werten für den ”Eco”-Meterindex unter einem ersten Schwellenwert grün angezeigt wird, bei Werten zwischen einem ersten und einem zweiten Schwellenwert gelb angezeigt wird und bei Werten höher als der zweite Schwellenwert rot angezeigt wird.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung kann die Anzeige des ”Eco”-Meterindexes farblich so vorgesehen werden, dass bei den errechneten Werten für den ”Eco”-Meterindex ein Farbverlauf im Spektralbereich zwischen grün, gelb und rot darstellen.
  • Details der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Von den zugehörigen Zeichnungen zeigt:
  • 1 die dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen ”Eco”-Meterindex für die eingelegten Gänge vom ersten bis zum vorletzten einlegbaren Gang in schematischer Darstellungsweise, wobei die Intensität der Farben grün und rot in Pfeilrichtung schwächer wird;
  • 2 die dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen ”Eco”-Meterindex für den höchsten einlegbaren Gang in schematischer Darstellungsweise, wobei die Intensität der Farben grün und rot in Pfeilrichtung schwächer wird;
  • 3 Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen ”Eco”-Meterindex.
  • 1 zeigt die dreidimensionale Darstellung des Kennlinienfeldes eines erfindungsgemäßen ”Eco”-Meterindex für die eingelegten Gänge vom ersten bis zum vorletzten einlegbaren Gang. Der Farbverlauf des Kennliniengeldes entspricht dem Farbverlauf der Ausführungsbeispiele mit einer farbigen Anzeige des ”Eco”-Meterindexes für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs. Dabei sind die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges auf dem Kennlinienfeld farblich in Grün-Tönen angezeigt und die nicht optimierten Fahrzustände in Gelb- oder Rot-Tönen. Der Pfeil bei Rot in 1 stellt den Farbverlauf von dunkel- zu hellrot dar und der Pfeil bei grün in 1 stellt den Farbverlauf von dunkel- zu hellgrün dar. Der Farbverlauf für die Farbe gelb variiert zwischen den Farbtönen hellrot und hellgrün. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die farbliche Zuordnung in Fünfer-Prozent-Schritten, den errechneten Werten aus der Legende von 1 entsprechend.
  • Dabei errechnen sich die Werte aus der Formel ECOIndex = Acc Pedal + g·(RPM – NU)/(NO – NU)·100% + (1 – g)·(VSpeed – VU)/(VO – VU)·100% wobei Acc Pedal die Gaspedalstellung angibt, RPM die Motordrehzahl, VSpeed die Fahrzeuggeschwindigkeit und g den Wert 1 für die eingelegten Gänge vom ersten bis zum vorletzten einlegbaren Gang aufweist und den Wert 0 für den höchsten Gang aufweist. Für die eingelegten Gänge vom ersten bis zum vorletzten einlegbaren Gang ist daher lediglich der Wert ECOIndex = Acc Pedal + (RPM – NU)/(NO – NU)·100% relevant. Zwischen 0 und einem ersten festzulegenden Schwellenwert für den ”Eco”-Meterindex ist das Kennlinienfeld grün, bei Werten zwischen einem ersten und einem festzulegenden zweiten Schwellenwert gelb und bei Werten höher als der zweite Schwellenwert rot.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gelten für das Kennlinienfeld aus 1 folgende Werte:
    unteren Drehzahlschwelle NU = 1800 U/min
    obere Drehzahlschwelle NO = 3000 U/min.
  • 2 zeigt die dreidimensionale Darstellung des Kennlinienfeldes des erfindungsgemäßen ”Eco”-Meterindex für den höchsten einlegbaren Gang.
  • Der Farbverlauf des Kennliniengeldes entspricht ähnlich wie in 1, dem Farbverlauf der Ausführungsbeispiele mit einer farbigen Anzeige des ”Eco”-Meterindexes für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs. Dabei sind auch hier die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges auf dem Kennlinienfeld farblich in Grün-Tönen angezeigt und die nicht optimierten Fahrzustände in Gelb- oder Rot-Tönen. Der Pfeil bei Rot in 2 stellt den Farbverlauf von dunkel- zu hellrot dar und der Pfeil bei grün in 2 stellt den Farbverlauf von dunkel- zu hellgrün dar. Der Farbverlauf für die Farbe gelb variiert zwischen den Farbtönen hellrot und hellgrün. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die farbliche Zuordnung in Fünfer-Prozent-Schritten, den errechneten Werten aus der Legende von 2 entsprechend.
  • Für den höchsten einlegbaren Gang ist lediglich der Wert ECOIndex = Acc Pedal + (VSpeed – VU)/(VO – VU)·100% relevant. Zwischen 0 und einem ersten festzulegenden Schwellenwert für den ”Eco”-Meterindex ist das Kennlinienfeld grün, bei Werten zwischen einem ersten und einem festzulegenden zweiten Schwellenwert gelb und bei Werten höher als der zweite Schwellenwert rot.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gelten für das Kennlinienfeld aus 1 folgende Werte:
    untere Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle VU = 120 km/h
    obere Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle VO = 150 km/h.
  • In 3 sind mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen ”Eco”-Meterindex für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Diese können als Zeigerdarstellung ausgeführt werden, wie die Ausführungsbeispiele 31, 32, 33, 34 in schwarz/weiß. Dabei stellt die Anzeige die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges mit Zeiger-Bereichen mit der Aufschrift ECO an und die nicht optimierten Fahrzustände im übrigen Bereich dar.
  • Die Ausführungsbeispiele 35, 36 und 38 stellen in der Anzeige die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges farblich in Grün-Tönen und die nicht optimierten Fahrzustände in Gelb- oder Rot-Tönen dar. Dabei entsprechen die Farbdarstellungen denen der Kennlinienfelder aus 1 und 2. Den Werten im grünen Bereich der Kennlinienfelder entsprechen Zeigerstellungen in Höhe des als „ECO” gekennzeichneten Bereichs. Die Anzeige 37 zeigt die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges farblich mit grünen Leuchtdioden und die nicht optimierten Fahrzustände mit gelben oder roten Leuchtdioden an.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung mit bevorzugten Ausführungsformen offenbart wird, sind diese nicht beschränkend und der Fachmann kann Veränderungen und Abwandlungen vornehmen ohne von dem Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Deshalb ist der Schutz der Inhalte der vorliegenden Erfindung von den folgenden Patenansprüchen abhängig.
  • 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
    • EP 1890110 A2 [0002]

Claims (8)

  1. Verfahren zur grafischen Visualisierung des aktuellen Fahrzustands eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor oder Hybridantrieb in Hinblick auf einen minimalen Kraftstoffverbrauch und/oder eine minimale CO2-Emission, wobei die Darstellung auf einem Algorithmus zur Berechnung eines ”Eco”-Meter Index basiert in Abhängigkeit von Gaspedalstellung (Acc Pedal), Motordrehzahl (RPM), der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSpeed) und des eingelegten Ganges dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus aus einer Summe gebildet ist, die einen von der aktuellen Gaspedalstellung direkt proportionalen Anteil und wenigstens einen von der Motordrehzahl und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängigen Anteil aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus aus einer Summe gebildet ist, bestehend aus: 2.1 einem Summanden abhängig von der Gaspedalstellung (Acc Pedal), 2.2 einem Summanden für die eingelegten Gänge vom ersten bis zum vorletzten einlegbaren Gang, gebildet aus 2.2.1 einem Quotient aus der Differenz zwischen momentaner Motordrehzahl (RPM) und einer vorgegebenen unteren Drehzahlschwelle (NU) einerseits und aus der Differenz zwischen einer vorgegebenen oberen Motordrehzahlschwelle (NO) und einer vorgegebenen unteren Motordrehzahlschwelle (NU) andererseits, und schließlich 2.3 einem Summanden für den höchsten einlegbaren Gang, gebildet aus 3.1 einem Quotient aus der Differenz zwischen momentaner Fahrzeuggeschwindigkeit (VSpeed) und einer vorgegebenen unteren Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle (VU) einerseits und aus der Differenz zwischen einer vorgegebenen oberen Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle (VO) und einer vorgegebenen unteren Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle (VU) andererseits.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte für die Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellen (VO, VU) und Motordrehzahlschwellen (NO, NU) als Abstimmungswerte aus dem Motormanagement des Kraftfahrzeugs ausgelesen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte für die untere Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle (VU) einen konstanten Wert von 120 und die obere Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle (VO) einen konstanten Wert von 150 und die untere Motordrehzahlschwelle (NU) einen konstanten Wert von 1800 und die obere Motordrehzahlschwelle (NO) einen konstanten Wert von 3000 aufweist.
  5. Vorrichtung zur grafischen Visualisierung des aktuellen Fahrzustands eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor oder Hybridfahrzeug im Hinblick auf einen minimalen Kraftstoffverbrauch und/oder eine minimale CO2-Emission, wobei die Darstellung auf einem Algorithmus zur Berechnung eines ”Eco”-Meter Index basiert in Abhängigkeit von Gaspedalstellung, Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit und des eingelegten Ganges dadurch gekennzeichnet, dass der Algorithmus aus einer Summe gebildet ist, die einen von der aktuellen Gaspedalstellung direkt proportionalen Anteil und/oder wenigstens einen von der Motordrehzahl oder von der Fahrzeuggeschwindigkeits abhängigen Anteil aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges farblich in Grün-Tönen anzeigt und die nicht optimierten Fahrzustände. in Gelb- oder Rot-Tönen darstellt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges mit Zeiger-Bereichen mit der Aufschrift ECO anzeigt und die nicht optimierten Fahrzustände im übrigen Bereich darstellt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige die auf Verbrauch optimierten Fahrzustände des Kraftfahrzeuges farblich mit grünen Leuchtdioden anzeigt und die nicht optimierten Fahrzustände mit gelben oder roten Leuchtdioden darstellt.
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