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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs.
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Aufgrund eines wachsenden Umweltbewusstseins und steigender Kraftstoffpreise wird für die Nutzer von Kraftfahrzeugen ein niedriger Kraftstoffverbrauch immer wichtiger. Aus diesem Grund kommen zunehmend Vorrichtungen zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs in Kraftfahrzeugen zum Einsatz.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, durch das beziehungsweise die ein zuverlässiges Signalisieren des Kraftstoffverbrauchs ermöglicht werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß eines ersten und zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs. Ein erster Durchschnittskraftstoffverbrauch, der nicht durch einen Benutzer beeinflussbar rücksetzbar ist, wird bestimmt. Ein zweiter Durchschnittskraftstoffverbrauch, der durch einen Benutzer beeinflussbar rücksetzbar ist, wird abhängig von mehreren Messwerten bestimmt. Ein dritter Durchschnittskraftstoffverbrauch wird bestimmt. Dieser wird am Beginn einer vorgegebenen Zeitdauer, die beginnt mit einem durch einen Benutzer beeinflussten Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs, gleich dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch gesetzt, zwischen dem Beginn und dem Ende der vorgegebenen Zeitdauer als ein gewichtetes Mittel aus dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch und dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch, und ab einem Ende der vorgegebenen Zeitdauer gleich dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch gesetzt. Ein Signal zum Signalisieren des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs wird erzeugt.
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Dies hat den Vorteil, dass auch unmittelbar nach einem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs ein Ermitteln des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs und ein Erzeugen des Signals zum Signalisieren des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs möglich sind, mit insbesondere kleinen Schwankungen der Werte des Signals. Während der ermittelte dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer von dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch bestimmt wird, nähert er sich am Ende der vorgegebenen Zeitdauer immer mehr dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch an.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch ermittelt als Summe aus dem Produkt des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs und eines Gewichtungsfaktors und dem Produkt des ersten Durchschnittskraftstoffverbrauchs und der Differenz aus Eins und dem Gewichtungsfaktor. Der Gewichtungsfaktor wird zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer auf den Wert Null gesetzt. Innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer wird der Gewichtungsfaktor abhängig von einer seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs abgelaufenen Zeitdauer linear zunehmend ermittelt. Ab dem Ende der vorgegebenen Zeitdauer wird der Gewichtungsfaktor auf den Wert Eins gesetzt. Dies hat den Vorteil, dass eine einfache lineare Ausbildung des zeitlichen Verlaufs des Gewichtungsfaktors von dem Wert Null zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer bis zu dem Wert Eins ab einem Ende der vorgegebenen Zeitdauer möglich ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird geprüft, ob sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet, und während das Kraftfahrzeug als im Stillstand erkannt ist, wird die seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs abgelaufene Zeitdauer konstant gehalten. Dies hat den Vorteil, dass die seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs abgelaufene Zeitdauer bei einem Fahrzeugstillstand unverändert bleibt und beim erneuten Anfahren des Fahrzeugs wieder weiterlaufen kann. Die vorgegebene Zeitdauer für die Signalisierung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs kann so in maximaler Weise genutzt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Kraftfahrzeug als im Stillstand erkannt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs einen vorgegebenen Schwellwert der Geschwindigkeit unterschreitet. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere bei kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten die Zeitdauer seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs unverändert bleibt, und so ein Einfluss von den bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten besonders stark schwankenden Werten des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs vermieden werden kann. Die vorgegebene Zeitdauer für die Signalisierung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs kann so in maximaler Weise genutzt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der vorgegebene Schwellwert der Geschwindigkeit in etwa gleich 15 km/h. Damit kann ein Anfahren oder ein Anhalten des Fahrzeugs sowie ein Stop-and-go-Verkehr beim Anhalten der seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs abgelaufenen Zeitdauer berücksichtigt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird ein aktueller Kraftstoffverbrauch abhängig von den mehreren Messwerten bestimmt. Es wird geprüft, ob der aktuelle Kraftstoffverbrauch größer als der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch ist, und während dies der Fall ist, wird die seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs abgelaufene Zeitdauer konstant gehalten. Dies hat den Vorteil, dass die Zeitdauer seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs bei einem Unterschreiten des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs unter den ermittelten aktuellen Kraftstoffverbrauch unverändert bleibt und so eine fehlerhafte Berechnung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs vermieden werden kann. Des Weiteren kann die Zeitdauer für die Anpassung der Signalisierung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs bestmöglich genutzt werden.
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Gemäß eines dritten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein System umfassend eine Vorrichtung zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs und eine Signalisierungseinheit. Die Signalisierungseinheit ist dazu ausgebildet, das Signal zum Signalisieren des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs zu empfangen und zu signalisieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs,
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2 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs,
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3 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Programms zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs.
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Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein System mit einer Vorrichtung 10 zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 10 zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs weist eine Vorrichtung 12 zum Ermitteln und Speichern verschiedener Durchschnittskraftstoffverbräuche auf. Die Vorrichtung 12 zum Ermitteln und Speichern der Durchschnittskraftstoffverbräuche ist mit Sensoren 14 gekoppelt, mittels denen verschiedene Messwerte ermittelt werden können. Die Vorrichtung 12 zum Ermitteln und Speichern verschiedener Durchschnittskraftstoffverbräuche hat einen Datenspeicher 16, in dem die Werte insbesondere eines ersten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_LONG, eines zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT und eines dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN abgelegt werden können. Die Bedeutung der Durchschnittskraftstoffverbräuche FC_MEAN_LONG, FC_MEAN_ACT, FC_MEAN wird im Weiteren ausführlich dargestellt. Die Vorrichtung 12 zum Ermitteln und Speichern der Durchschnittskraftstoffverbräuche ist weiter gekoppelt mit einer Signalisierungseinheit 18. Mittels der Signalisierungseinheit 18 können dem Fahrzeugnutzer die unterschiedlichen Durchschnittskraftstoffverbräuche signalisiert werden. Die Signalisierung kann insbesondere auf optische oder akustische Weise erfolgen.
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Ein in der 2 schematisch dargestelltes Programm zum Ermitteln eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise auf einem Speichermedium in der Vorrichtung 10 zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs gespeichert. Das Programm dient insbesondere dazu, den dritten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN zu ermitteln.
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Das Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S10 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. Dies geschieht vorzugsweise zu Beginn des Verfahrens zum Ermitteln des Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs.
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In einem Schritt S12 wird geprüft, ob eine seit einem Zurücksetzen des in dem Datenspeicher 16 gespeicherten zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT kleiner als eine vorgegebene Zeitdauer TIME_H ist. Die vorgegebene Zeitdauer TIME_H kann insbesondere als Harmonisierungszeitdauer bezeichnet werden. Ist die Bedingung des Schritts S12 nicht erfüllt, so wird in einem Schritt S14 mittels der Signalisierungseinheit 18 der zweite Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_ACT signalisiert, der abhängig von mehreren Messwerten kontinuierlich bestimmt wird.
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In einem weiteren Schritt S16 wird geprüft, ob ein Zurücksetzen RESET des in dem Datenspeicher 16 gespeicherten zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT erfolgt ist. Ist dies der Fall, so wird in einem weiteren Schritt S18 geprüft, ob sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet, das heißt, ob eine Geschwindigkeit V_VEH des Kraftfahrzeugs einen vorgegebenen Schwellwert V_VEH_THD der Geschwindigkeit unterschreitet. Ist die Bedingung des Schritts S16 oder des Schritts S18 nicht erfüllt, so endet das Programm in einem weiteren Schritt S20.
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Ist die Bedingung des Schritts S18 dagegen erfüllt, so wird in einem weiteren Schritt S22 die seit dem Zurücksetzen des in dem Datenspeicher 16 gespeicherten Durchschnittskraftstoffverbrauchs abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT gleich Null gesetzt. Dies entspricht einem Start des Ablaufs der seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufenen Zeitdauer TIME_ACT. In einem weiteren Schritt S24 wird der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN gleich dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG gesetzt, der in dem Datenspeicher 16 abgespeichert ist. Der erste Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG ist von dem Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht beeinflussbar rücksetzbar. Der erste Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG kann vorzugsweise der Durchschnittskraftstoffverbrauch sein, mit dem eine Reichweite des Fahrzeugs abhängig von dem noch verfügbaren Kraftstoff in dem Kraftfahrzeug ermittelt wird. Anschließend wird das Programm in dem Schritt S20 beendet.
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Ist die Bedingung des Schritts S12 erfüllt, so wird in einem Schritt S26 der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN ermittelt, aus einer Summe des Produkts des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT und eines Gewichtungsfaktors G_H und des Produkts des ersten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_LONG und der Differenz aus Eins und dem Gewichtungsfaktor G_H. Dies bedeutet, dass der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H gleich dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG ist. Zwischen dem Beginn und dem Ende der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H ist der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN ein mittels des Gewichtungsfaktors G_H gewichtetes Mittels aus dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG und dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_ACT. Ab einem Ende der vorgegebenen Zeit TIME_H ist der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN gleich dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_ACT. Zur detaillierten Bestimmung des Gewichtungsfaktors G_H wird auf die Beschreibung zu der 3 verwiesen.
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In einem weiteren Schritt S28 wird der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN mittels der Signalisierungseinheit 18 dem Nutzer signalisiert. In einem weiteren Schritt S30 wird die seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT neu bestimmt. Anschließend wird das Programm in dem weiteren Schritt S20 beendet.
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Ein in 3 schematisch dargestelltes Programm zeigt die Ermittlung des Gewichtungsfaktors G_H. Das Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S40 gestartet. Dies geschieht vorzugsweise parallel zu dem Ablauf des in 2 dargestellten Programms oder zwischen zwei Abläufen des in 2 gezeigten Programms.
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In einem weiteren Schritt S42 wird geprüft, ob die seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT größer als 0 ist. Ist dies nicht der Fall, so endet das Programm in einem weiteren Schritt S54.
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Ist die Bedingung des Schritts S42 erfüllt, so wird in einem Schritt S44 geprüft, ob eine Geschwindigkeit V_VEH des Kraftfahrzeugs kleiner oder gleich einem Schwellwert V_VEH_THD der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist. Während dies der Fall ist, wird in einem weiteren Schritt S46 geprüft, ob der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN kleiner einem aktuellen Kraftstoffverbrauch FC_ACT ist. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird die seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT in einem weiteren Schritt S48 neu ermittelt.
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Ist dagegen die Bedingung des Schritts S44 oder die Bedingung des Schritts S46 nicht erfüllt, so wird in einem weiteren Schritt S50 die abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT auf dem bisherigen Wert konstant gehalten. Ein derartiges Anhalten der seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufenen Zeitdauer TIME_ACT ermöglicht es, dass die abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT zwischen einem Stillstehen und einem erneuten Anfahren des Fahrzeugs unverändert bleibt und danach wieder weiterlaufen kann. Des Weiteren kann bei einem Unterschreiten des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN unter den aktuellen Kraftstoffverbrauch FC_ACT die abgelaufene Zeitdauer TIME_ACT unverändert bleiben. Es kann so eine falsche Berechnung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN vermieden werden. In beiden Fällen kann die vorgegebene Zeitdauer TIME_H für die Anpassung der Signalisierung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN bestmöglich genutzt werden.
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Nach dem Ermitteln der abgelaufenen Zeitdauer TIME_ACT in den Schritten S48 und S50 wird in einem weiteren Schritt S52 der Gewichtungsfaktor G_H als Verhältnis aus der seit dem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT abgelaufenen Zeitdauer TIME_ACT und der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H ermittelt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der zeitliche Verlauf des Gewichtungsfaktors G_H während der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H einen linearen Verlauf aufweist, wobei zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H der Gewichtungsfaktor G_H den Wert Null und ab einem Ende der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H der Gewichtungsfaktor G_H den Wert Eins annimmt. Dies bedeutet eine besonders einfache Möglichkeit der Ausbildung des zeitlichen Verlaufs des Gewichtungsfaktors G_H. Im Hinblick auf die Berechnung des dritten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN in Schritt S26 (2) bedeutet dies, dass der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H gleich dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG ist, zwischen dem Beginn und dem Ende der vorliegenden Zeitdauer TIME_H eine lineare Zunahme des Gewichtungsanteils des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT und eine lineare Abnahme des Gewichts des ersten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_LONG erfolgt, und ab einem Ende der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN gleich dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_ACT ist. Alternativ zu dem in Schritt S52 Dargestellten kann der Gewichtungsfaktor G_H auch einen nicht-linearen zeitlichen Verlauf haben.
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In einem weiteren Schritt S54 endet das Programm zur Bestimrung des Gewichtungsfaktors G_H.
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Auch nach einem Zurücksetzen des zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauchs FC_MEAN_ACT durch den Benutzer ist in besonders einfacher Weise ermöglicht, den dritten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN zu ermitteln und realitätsnah mittels der Signalisierungseinheit 18 zu signalisieren, wobei die Schwankungen der signalisierten Werte klein gehalten werden können. Während der ermittelte dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN zu Beginn der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H von dem ersten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_LONG bestimmt wird, nähert er sich im Lauf der vorgegebenen Zeitdauer TIME_H immer mehr dem zweiten Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN_ACT an. Vorzugsweise beträgt die vorgegebene Zeitdauer TIME_H zur Harmonisierung zirka 15 Minuten. In diesem Zeitraum kann der ansonsten wegen stark schwankender Einspritzmengen stark variable Durchschnittskraftstoffverbrauch harmonisiert werden, und der dritte Durchschnittskraftstoffverbrauch FC_MEAN kann dem Nutzer sehr komfortabel signalisiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung zum Ermitteln
- 12
- Vorrichtung zum Ermitteln und Speichern
- 14
- Sensoren
- 16
- Datenspeicher
- 18
- Signalisierungseinheit
- FC_MEAN_LONG
- erster Durchschnittskraftstoffverbrauch
- FC_MEFN_ACT
- zweiter Durchschnittskraftstoffverbrauch
- FC_MEAN
- dritter Durchschnittskraftstoffverbrauch
- FC_ACT
- aktueller Kraftstoffverbrauch
- G_H
- Gewichtungsfaktor
- TIME_ACT
- nach Zurücksetzen abgelaufene Zeitdauer
- TIME_H
- vorgegebene Zeitdauer
- V_VEH
- Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
- V_VEH_THD
- Schwellwert der Geschwindigkeit
- RESET
- Zurücksetzen
