DE102015200557A1

DE102015200557A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln des CO2 Ausstoßes eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102015200557A1
Application number: DE102015200557.7A
Authority: DE
Inventors: Markus Brochhaus; Joachim Boltz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-07-21

Abstract

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Regeln des CO2-Ausstoßes eines Kraftfahrzeuges mit den folgenden Merkmalen bereit: Der CO2-Ausstoß (20) des Kraftfahrzeuges wird ermittelt; der ermittelte CO2-Ausstoß (20) wird an einen Server gemeldet; ein von dem gemeldeten CO2-Ausstoß (20) abhängiger Steuerbefehl wird von dem Server empfangen und auf den Steuerbefehl wird der CO2-Ausstoß (20) beeinflusst. Die Erfindung stellt ferner eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des CO₂-Ausstoßes eines Kraftfahrzeuges. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium.
Stand der Technik
Als Ausstoß, Emission oder Austrag wird in der Physik jedwede Aussendung von Störfaktoren in die Umwelt bezeichnet. Aus Gründen des Umweltschutzes werden Emissionen in zahlreichen Industriestaaten durch Verordnungen und darauf aufbauende Verfügungen begrenzt. Besonderes Augenmerk kommt dabei dem Ausstoß von Kohlenstoffdioxid (CO₂) zu, das beispielsweise bei der Verbrennung fossiler Kraftstoffe in handelsüblichen Kraftfahrzeugen freigesetzt wird. Der CO₂-Ausstoß wird in diesem Zusammenhang herkömmlicherweise während eines vordefinierten Fahrzyklus gemessen, der den städtischen und außerstädtischen Fahrbetrieb simuliert und exemplarisch in Anlage 1 des Anhangs III der Richtlinie 91/441/EWG der Kommission der Europäischen Gemeinschaften beschrieben ist.
Die CO₂-Emissionen sind proportional zum Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs. Sind die CO₂-Emissionen bekannt, liegt auch der Kraftstoffverbrauch vor.
WO 2011089251 A1 offenbart ein Verfahren und integriertes System für das Kraftstoffmanagement, um Analyseberichte betreffend Kraftstoffverbrauch, Kraftstoffdiebstahl, CO₂-Ausstoß, Fahrverhalten und Reisespannen zu erzeugen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Regeln des CO₂-Ausstoßes eines Kraftfahrzeuges, eine entsprechende Vorrichtung, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Ein Vorzug dieser Lösung liegt in der ermöglichten Regelung des CO₂-Ausstoßes im realen Fahrbetrieb. Insofern liegt der Erfindung die Einsicht zugrunde, dass vorgegebene Fahrzyklen wie der normierte neue europäische Fahrzyklus (NEFZ) nur einen beschränkten Teil der im normalen Fahrverhalten benutzten Lasten abzubilden vermögen. Der erfindungsgemäße Ansatz strebt daher eine Abbildung aller relevanten im realen Fahrverhalten vorkommenden Bedingungen an. Einen Einfluss übt hier insbesondere das fahrerinduzierte Fahrverhalten aus, das im Rahmen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt werden kann. So mag ein heute unter Zyklusrandbedingungen zertifiziertes Fahrzeug in der Flotte unter dem Einfluss verschiedener Fahrer ein unterschiedliches Verhalten zum Beispiel im Verbrauch und damit auch im CO₂-Ausstoß zeigen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. So mag das Ermitteln des CO2-Ausstoßes anhand unterschiedlichster Betriebsparameter des Kraftfahrzeuges wie etwa dessen Einspritzmenge, Lambdawert, Motordrehzahl, Fahrgeschwindigkeit oder zurückgelegter Fahrstrecke erfolgen. Auf diese Weise können für einzelne Fahrten oder Fahrabschnitte die CO₂-Ausstöße in g / km und Kraftstoffverbrauche ermittelt werden.
Ferner ist an eine Variante zu denken, in welcher der Server diejenigen Kraftfahrzeuge unter den Kraftfahrzeugen identifiziert, welche den größten CO₂-Ausstoß unter den CO₂-Ausstößen gemeldet haben, und an die identifizierten Kraftfahrzeuge jeweils einen leistungsmindernden Steuerbefehl dergestalt sendet, dass der CO₂-Ausstoß auf den leistungsmindernden Steuerbefehl gedrosselt wird. Hierdurch lässt sich die gesamte CO₂-Flottenemission verringern und somit auch der durchschnittliche CO₂-Ausstoß je Fahrzeug der Flotte. Der Großteil der Flotte erfährt dabei keinerlei Änderung.
Als besonders zuverlässig erweist sich eine Abwandlung dieses Verfahrens, gemäß welcher der Server den Steuerbefehl zunächst an einzelne Kraftfahrzeuge unter den identifizierten Kraftfahrzeugen sendet, die somit jeweils prüfen können, inwiefern der CO₂-Ausstoß auf den empfangenen Steuerbefehl beeinflusst wird. Der Server sendet den Steuerbefehl in diesem Szenario lediglich dann an weitere Kraftfahrzeuge unter den identifizierten Kraftfahrzeugen, wenn der CO₂-Ausstoß auf den Steuerbefehl tatsächlich gedrosselt wird.
Das Drosseln des CO₂-Ausstoßes kann hierbei mittels unterschiedlichster Steuerungsmaßnahmen seitens des Kraftfahrzeuges erfolgen, etwa indem dessen Fahrgeschwindigkeit beschränkt, Motordrehmoment begrenzt, Start-Stopp-System aktiviert oder Segelbetrieb eingeleitet wird. Dem Fachmann eröffnet sich im Rahmen der Entwicklung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung somit eine Vielzahl konstruktiver Optionen, aus welchen er unter anwendungsspezifischen sowie fertigungspraktischen Gesichtspunkten auszuwählen vermag. Die Drosselung des CO₂-Ausstoßes kann beispielsweise durch Umschalten der in der Motorsteuerung verwendeten Parameter auf einen anderen Parametersatz realisiert werden. Beide Parametersätze müssen gemäß der gesetzlichen Emissionsgesetzgebung zertifiziert sein.
Es ist natürlich aber auch denkbar, eine gesamte Flotte mit einer neuen, vorzugsweise verbesserten Applikation zu versehen und somit noch größere Potentiale zu heben.
Schließlich birgt es Vorzüge, wenn der Server bedarfsweise einen leistungssteigernden Steuerbefehl dergestalt sendet, dass der CO₂-Ausstoß auf den leistungssteigernden Steuerbefehl erhöht wird. Solchermaßen wird eine kalkulierbare Erhöhung der CO₂-Ausstöße für einzelne Fahrzeuge, Flottenteile oder der Gesamtflotten denkbar. Dies kann zum Beispiel für ein Geschäftsmodell für den Verkauf von (temporären) Leistungssteigerungen genutzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
1 zeigt die typische CO₂-Emissionsverteilung einer Fahrzeugflotte.
2 zeigt die mittels einer Ausführungsform der Erfindung geregelte CO₂-Emissionsverteilung derselben Fahrzeugflotte.
Ausführungsformen der Erfindung
Die durch 1 illustrierte statistische Verteilung des Fahrzeugverbrauches sowie des CO₂-Ausstoßes 10 der Kraftfahrzeuge einer Flotte folgt einer Gaußverteilung 12. Der Mittelwert 14 der Gaußverteilung 12 entspricht dem durchschnittlichen Flotten-CO₂-Ausstoß, der etwa für eine behördliche Zertifizierung relevant ist. Im Falle des betrachteten Fahrzeugtyps liegt der durchschnittliche Verbrauch an Dieselkraftstoff bei 5 l / 100 km ; dies entspricht einem CO₂-Ausstoß von 132,5 g / km .
Die schraffierte Fläche 16 im abbildungsgemäß rechten Teilbereich der Gaußverteilung gemäß 1 spiegelt die Emission derjenigen Kraftfahrzeuge wider, die so betrieben werden, dass sie einen weit überdurchschnittlichen CO₂-Ausstoß verursachen. Die 10% der Fahrzeuge mit den höchsten Verbrauchswerten, wie sie etwa aus einer aggressiven Fahrweise resultieren, verbrauchen in diesem Beispiel im Durchschnitt 1 l / 100 km mehr, also 6 l / 100 km . Dies entspricht im Mittel 18 einem CO₂-Ausstoß von 159 g / km .
Werden über einen Fernzugriff die Daten der Motorsteuergeräte dieser Fahrzeuggruppe so geändert, dass eine durch starken CO₂-Ausstoß geprägte Fahrweise eingeschränkt wird, dann ergibt sich die Emissionsverteilung 22 gemäß 2, in welcher die schraffierte Fläche 26 die besagte Fahrzeuggruppe wiederspiegelt. In diesem Beispielszenario wurde eine durchschnittliche Reduzierung um 0,5 l / 100 km erreicht, also auf 5,5 l / 100 km , was einem CO₂-Ausstoß 20 von 145,75 g / km entspricht. Eine derartige Einschränkung des Fahrverhaltens lässt sich erfindungsgemäß etwa durch eine Änderung der Motorapplikation erreichen.
Der Durchschnittswert des CO₂-Ausstoßes der gesamten Flotte sinkt auf diese Weise um 1,325 g / km auf 131,175 g / km , was einem mittleren Verbrauch 24 von 4.95 l / 100 km entspricht.
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

WO 2011089251 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Richtlinie 91/441/EWG [0002]

Claims

Verfahren zum Regeln eines CO₂-Ausstoßes (10, 20) eines Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der CO₂-Ausstoß (10, 20) des Kraftfahrzeuges wird ermittelt, – der ermittelte CO₂-Ausstoß (10, 20) wird an einen Server gemeldet, – ein von dem gemeldeten CO₂-Ausstoß (10, 20) abhängiger Steuerbefehl wird von dem Server empfangen und – auf den Steuerbefehl wird der CO₂-Ausstoß (10, 20) beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des CO₂-Ausstoßes (10, 20) anhand mindestens eines der folgenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeuges erfolgt: – einer Einspritzmenge, – einem Lambdawert, – einer Motordrehzahl, – einer Fahrgeschwindigkeit oder – einer zurückgelegten Fahrstrecke.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Server empfängt den jeweils gemeldeten CO₂-Ausstoß (10, 20) von mehreren Kraftfahrzeugen und – der Server mittelt (14, 24) die gemeldeten CO₂-Ausstöße (10, 20).
Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Server identifiziert unter den Kraftfahrzeugen diejenigen Kraftfahrzeuge (16, 26), welche den größten CO₂-Ausstoß (10, 20) unter den CO₂-Ausstößen (10, 20) gemeldet haben und – der Server sendet an die identifizierten Kraftfahrzeuge (16, 26) jeweils einen leistungsmindernden Steuerbefehl dergestalt, dass der CO₂-Ausstoß (10, 20) auf den leistungsmindernden Steuerbefehl gedrosselt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – der Server sendet den Steuerbefehl zunächst an einzelne Kraftfahrzeuge unter den identifizierten Kraftfahrzeugen (16, 26), – die einzelnen Kraftfahrzeuge prüfen jeweils, inwiefern der CO₂-Ausstoß (10, 20) auf den empfangenen Steuerbefehl beeinflusst wird und – der Server sendet den Steuerbefehl an weitere Kraftfahrzeuge unter den identifizierten Kraftfahrzeugen (16, 26), wenn der CO₂-Ausstoß (10, 20) auf den Steuerbefehl gedrosselt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosseln des CO₂-Ausstoßes (10, 20) mindestens eine der folgenden Steuerungsmaßnahmen seitens des Kraftfahrzeuges umfasst: – eine Fahrgeschwindigkeit wird beschränkt, – ein Motordrehmoment wird begrenzt, – ein Start-Stopp-System wird aktiviert oder – ein Segelbetrieb wird eingeleitet. – der Parametersatz des Steuergerätes wird ausgewechselt bzw. auf einen zweiten zertifizierten Parametersatz umgeschaltet
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Server bedarfsweise einen leistungssteigernden Steuerbefehl dergestalt sendet, dass der CO₂-Ausstoß (10, 20) auf den leistungssteigernden Steuerbefehl erhöht wird.
Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – Mittel zum Ermitteln eines CO₂-Ausstoßes (10, 20) eines Kraftfahrzeuges, – Mittel zum Melden des ermittelten CO₂-Ausstoßes (10, 20) an einen Server, – Mittel zum Empfangen eines von dem gemeldeten CO₂-Ausstoß (10, 20) abhängigen Steuerbefehls von dem Server und – Mittel zum Beeinflussen des CO₂-Ausstoßes (10, 20) auf den Steuerbefehl.
Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 9.