DE102013225560A1

DE102013225560A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013225560A1
Application number: DE102013225560.8A
Authority: DE
Inventors: Bjoern Kupka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-11

Abstract

Verfahren zum Freigeben oder Sperren eines Segelbetriebs eines Kraftfahrzeugs mit Motor (100) und einem Verbraucher (30), welcher von einer Rotationsbewegung des Motors (100) angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Segelbetrieb dann gesperrt wird, wenn erkannt wird, dass ein Energieverbrauch des Verbrauchers (30) einen vorgebbaren Energieverbrauchs-Schwellwert überschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebs eines Kraftfahrzeugs. In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung ein Computerprogramm zur Durchführung dieses Verfahrens, ein elektronisches Speichermedium und ein Steuergerät, sowie Programmcode mit Anweisungen zur Erzeugung des Computerprogramms.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2011 083 573 A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, das im Segelbetrieb betrieben werden kann. Beim Segelbetrieb, der auch als freewheeling, high speed free rolling oder coasting bezeichnet wird, wird ein Triebstrang eines Kraftfahrzeugs geöffnet, wodurch der Verbrennungsmotor und das Getriebe voneinander entkoppelt werden. Durch das fehlende Schleppmoment des Verbrennungsmotors rollt das Kraftfahrzeug antriebslos deutlich weiter aus, als bei einem Schubabschalten im höchsten Gang. Um Kraftstoff zu sparen, kann der Verbrennungsmotor im Leerlauf betrieben werden, so dass als Fahrzustand ein Leerlauf-Segeln vorliegt. In letzter Konsequenz kann der Verbrennungsmotor ausgeschaltet werden. In diesem Fall ist als Fahrzustand ein Motorstopp-Segeln vorgesehen.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung ist ein Verfahren zum Sperren eines Segelbetriebs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, bei dem der Segelbetrieb dann gesperrt wird, wenn erkannt wird, dass ein Energieverbrauch eines von einer Rotationsbewegung des Motors angetriebenen Verbrauchers im Kraftfahrzeug einen vorgebbaren Energieverbrauchs-Schwellwert überschreitet. Es ist möglich, dass der Segelbetrieb wieder freigegeben wird, wenn der Energieverbrauch den Energieverbrauchs-Schwellwert unterschreitet.
Der Antrieb des Verbrauchers erfolgt hierbei über eine mechanische Kopplung z.B. an die Kurbelwelle, beispielsweise durch einen Riementrieb. Durch die mechanische Kopplung wird der Verbraucher nur angetrieben, wenn sich der Motor dreht. Erforder der Energieverbrauch des Verbrauchers keinen permanenten Antrieb durch den Motor, ist es auch möglich, die mechanische Kopplung zu lösen.
Der Energieverbrauch kann beispielsweise als ein über einen längeren Zeitraum gemittelter Energiebedarf des Verbrauchers sein. Entfällt der Antrieb durch Stillstand des Motors, kann dies dazu führen, dass eine Energieersparnis, die sich durch Einschalten des Segelbetriebs ergibt, durch einen Mehrverbrauch des Verbrauchers mehr als kompensiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat daher den Vorteil, den Antriebsstrang effizienter zu betreiben.
Ein von einer Rotationsbewegung des Motors angetriebener Verbraucher kann insbesondere eine Klima-Automatik mit eine Kompressor sein, der über eine mechanische Kopplung, insbesondere einen Riementrieb, von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird. Ein solcher Klimakompressor wird beispielsweise bedarfsgeregelt zugeschaltet bzw. von der mechanischen Kopplung abgekoppelt. Der Energiebedarf der Klima-Automatik ist beispielsweise durch den Kühlbedarf gegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren hat hier den weiteren Vorteil, dass sich die Klima-Automatik durch das Sperren des Segelbetriebs erwartungskonform verhält, da nun ausgeschlossen ist, dass sie (für den Fahrer schlecht nachvollziehbar) aufhört zu kühlen, obwohl ein erhöhter Kühlbedarf besteht.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung ist vorgesehen, dass dann darauf erkannt wird, dass der Energieverbrauch den vorgebbaren Energieverbrauchsschwellwert überschreitet, wenn eine Differenz zwischen einer vorgebbaren Ist-Temperatur und einer ermittelten Soll-Temperatur einen vorgebbaren Temperaturdifferenz-Schwellwert überschreitet. Unter Differenz kann hierbei sowohl eine vorzeichenbehaftete Differenz verstanden werden, oder alternativ kann die Differenz als ungerichtetes Abstandsmaß verstanden werden, also z.B. dem Absolutbetrag von Ist-Temperatur minus Soll-Temperatur. Mit Soll-Temperatur ist hierbei eine von der Klima-Automatik einzuregelnde Temperatur z.B. in der Fahrgastzelle gemeint, mit Ist-Temperatur die dort tatsächlich herrschende Temperatur. Hierdurch ist es bei einer Klimaautomatik besonders einfach, den Energieverbrauch abzuschätzen.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Klimaautomatik in einem Umluftmodus übergeht, wenn das Kraftfahrzeug im Segelbetrieb betrieben wird. D.h., dass der Fahrgastzelle im Wesentlichen keine Frischluft von außerhalb des Fahrzeugs zugeführt wird, sondern dass die im Fahrzeugbefindliche Luft zirkuliert wird. Hierdurch wird verhindert, dass infolge des nicht mehr betriebenen Klimakompressors die Temperatur in der Fahrgastzelle durch die beispielsweise wärmere Luft außerhalb des Fahrzeugs erhöht wird. Dies erhöht die Effizienz der Klimaautomatik und senkt damit den Verbrauch des Kraftfahrzeugs.
Gemäß eines möglichen Aspekts kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug dann nicht in den Segelbetrieb übergeht, wenn der Segelbetrieb gesperrt ist. Gemäß eines weiteren möglichen (alternativen oder ergänzenden) Aspekts kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug den Segelbetrieb verlässt, wenn der Segelbetrieb gesperrt wird.
Gemäß eines weiteren möglichen Aspekts kann vorgesehen sein, das Kraftfahrzeug dann in den Segelbetrieb übergeht, wenn der Segelbetrieb freigegeben ist und wenn erkannt wird, dass weder ein Kupplungsaktuator noch ein Fahraktuator aktuiert sind.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, dass ausgebildet ist, alle Schritte eines der beschriebenen Verfahren auszuführen.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein elektronisches Speichermedium, auf dem dieses Computerprogramm nach gespeichert ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Steuergerät, das ein solches elektronisches Speichermedium aufweist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät ablauffähigen Computerprogramms, insbesondere Sourcecode mit Compilier- und/oder Verlinkungsanweisungen, wobei der Programmcode das Computerprogramm zur Ausführung aller Schritte eines der beschriebenen Verfahren ergibt, wenn er gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt werden, also insbesondere compiliert und/oder verlinkt werden. Dieser Programmcode kann insbesondere durch Quellcode gegeben sein, welche beispielsweise von einem Server im Internet herunterladbar sind.
Die Figuren zeigen besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigen:
1 schematisch einen Aufbau eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs;
2 einen Ablauf eines Verfahrens zum Freigeben bzw. Sperren des Segelbetriebs;
3 einen Ablauf eines Verfahrens zum Einleiten des Segelbetriebs;
4 einen Ablauf eines Verfahrens zum Betreiben der Klima-Automatik.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau des Antriebs des Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor 100 als Motor. Der Verbrennungsmotor 100 ist über eine Kupplung 210 mit einem Rad 400 verbunden. Die Kupplung 210 ist von einem Aktuator 200 aktuierbar, d.h. kann von diesem geöffnet bzw. geschlossen werden.
Der Verbrennungsmotor 100 kann von einem Motorsteuergerät 10 angesteuert werden, und kann diesem von Sensoren ermittelte Signale übermitteln. Der Aktuator 200 kann von einem Kupplungssteuergerät 20 angesteuert werden, und kann diesem Signale von Sensoren, beispielsweise über einen Öffnungsgrad des Aktuators 200, übermitteln.
Eine Klima-Automatik 30 kommuniziert in diesem Ausführungsbeispiel mit dem Kupplungssteuergerät 20 und dem Motorsteuergerät 10. Sie umfasst einen Kompressor, der mit dem Verbrennungsmotor 100 über einen Riementrieb gekoppelt ist (nicht gezeigt). Ein Temperatur-Sensor 600 ermittelt die Ist-Temperatur der Fahrgastzelle und übermittelt sie der Klima-Automatik 30. Der Fahrer kann der Klima-Automatik 30 eine Soll-Temperatur vorgeben.
Die Position des Fahrpedals 500 kann an Motorsteuergerät 10 und/oder Kupplungssteuergerät 20 übermittelt werden. Die Position eines Kupplungspedals 510 kann dem Kupplungssteuergerät 20 übermittelt werden.
Motorsteuergerät 10 und Kupplungssteuergerät 20 können untereinander Informationen über ihren aktuellen Zustand austauschen. Motorsteuergerät 10 und Kupplungssteuergerät 20 müssen nicht als getrennte Steuergeräte realisiert sein. Es ist auch möglich, sie in einem Steuergerät integriert sind.
Die Freigabe bzw. das Sperren des Segelbetriebs erfolgt über ein Segelfreigabeflag. Das Segelfreigabeflag ist im Ausführungsbeispiel ein binäres Signal, mit einem ersten Wert, der bedeutet, dass der Segelbetrieb freigegeben ist, und einem zweiten Wert, der bedeutet, dass der Segelbetrieb gesperrt ist.
2 zeigt das Verfahren gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung, und startet in Schritt 1000. Es folgt Schritt 1010, in dem die Differenz zwischen Ist-Temperatur und Soll-Temperatur ermittelt wird. Übersteigt die ermittelte Differenz einen Temperaturdifferenz-Schwellwert, so folgt Schritt 1020, in dem das Segelfreigabeflag auf den zweiten Wert gesetzt wird. Andernfalls folgt Schritt 1030, in dem das Segelfreigabeflag auf den ersten Wert gesetzt wird. Im Anschluss an Schritt 1020 bzw. Schritt 1030 endet das Verfahren in Schritt 1500.
3 zeigt den Ablauf gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung. Das Verfahren startet in Schritt 1100, auf den Schritt 1110 folgt. In Schritt 1110 wird ermittelt, ob das Kraftfahrzeug aktuell im Segelbetrieb ist. Ist dies der Fall, folgt Schritt 1150, andernfalls Schritt 1120. Es ist auch möglich, anstelle von entweder Schritt 1150 oder von Schritt 1120 das Verfahren unmittelbar enden zu lassen.
Im folgenden Schritt 1120 wird überprüft, ob Bedingungen zum Aktivieren des Segelbetriebs vorliegen, beispielsweise, ob weder Fahrpedal 500 noch Kupplungspedal 510 aktuiert sind. Ist dies der Fall, folgt Schritt 1130, andernfalls endet das Verfahren in Schritt 1500.
In Schritt 1130 wird überprüft, ob das Segelfreigabeflag den ersten Wert annimmt, d.h. ob der Segelbetrieb freigegeben ist. Ist dies der Fall, folgt Schritt 1140, in dem der Segelbetrieb eingeleitet wird, d.h. die Kupplung 210 wird geöffnet (beispielsweise durch den Aktuator 200, oder, falls der Aktuator 200 nur ausgebildet ist, die Kupplung 210 zu schließen, durch eine insbesondere optische Ausgabe an den Fahrer), und optional wird der Verbrennungsmotor 100 abgeschaltet, und das Verfahren endet mit Schritt 1500. Andernfalls endet das Verfahren nach Schritt 1130 unmittelbar mit Schritt 1500.
In Schritt 1150 wird überprüft, ob das Segelfreigabeflag den zweiten Wert annimmt. Ist dies der Fall, folgt Schritt 1160, in dem der Segelbetrieb beendet wird, d.h. die Kupplung 210 wird geschlossen und der Motor 100 wird gestartet, woraufhin das Verfahren mit Schritt 1500 endet. Andernfalls endet das Verfahren unmittelbar mit Schritt 1500.
4 zeigt den möglichen Ablauf gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung. Das Verfahren startet mit Schritt 2000, wobei der Umluftbetrieb der Klima-Automatik 30 je nach Situation aktiviert sein kann, oder nicht. Im folgen Schritt 2010 wird überprüft, ob der Segelbetrieb aktiviert ist. Ist dies der Fall, folgt Schritt 2020, in dem die Klima-Automatik 30 auf Umluftbetrieb umschaltet, falls der Umluftbetrieb nicht aktiviert sein sollte, und das Verfahren endet mit Schritt 1500. Andernfalls endet das Verfahren unmittelbar mit Schritt 1500. In einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass dann, wenn der Segelbetrieb verlassen wird, die Klima-Automatik 30 den Umluftbetrieb deaktiviert, wenn er ausschließlich wegen des aktiven Segelbetriebs aktiviert war.
Es versteht sich für den Fachmann, dass die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem der Steuergeräte 10, 20 erfolgen kann, oder auch verteilt über beide Steuergeräte. Es versteht sich ferner, dass das Verfahren in Software implementiert sein kann, oder als Hardware, oder als eine Mischung der beiden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011083573 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Freigeben oder Sperren eines Segelbetriebs eines Kraftfahrzeugs mit Motor (100) und einem Verbraucher (30), welcher von einer Rotationsbewegung des Motors (100) angetrieben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Segelbetrieb dann gesperrt wird, wenn erkannt wird, dass ein Energieverbrauch des Verbrauchers (30) einen vorgebbaren Energieverbrauchs-Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der elektrische Verbraucher eine Klimaautomatik (30) mit einem Klimakompressor ist, der vom Motor (100) antreibbar ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei dann darauf erkannt wird, dass der Energieverbrauch den vorgebbaren Energieverbrauchsschwellwert überschreitet, wenn eine Differenz zwischen einer vorgebbaren Soll-Temperatur und einer ermittelten Ist-Temperatur einen vorgebbaren Temperaturdifferenz-Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Klimaautomatik (30) in einem Umluftmodus übergeht, das Kraftfahrzeug im Segelbetrieb betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug dann nicht in den Segelbetrieb übergeht, wenn der Segelbetrieb gesperrt ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug dann in den Segelbetrieb übergeht, wenn der Segelbetrieb freigegeben ist und wenn erkannt wird, dass weder ein Kupplungsaktuator (510) noch ein Fahraktuator (500) aktuiert sind.
Computerprogramm, dass ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.
Steuergerät (10, 20), das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auszuführen.
Programmcode zusammen mit Verarbeitungsanweisungen zum Erstellen eines auf einem Steuergerät (10, 20) ablauffähigen Computerprogramms, wobei der Programmcode das Computerprogramm nach Anspruch 7 ergibt, wenn sie gemäß der Verarbeitungsanweisungen in ein ablauffähiges Computerprogramm umgewandelt werden.