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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Nutzfahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
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Beispielsweise bei PKW-Anwendungen ist es üblich, dass das Betätigen des Fahrpedals durch den Fahrer während sich das Getriebe in Neutral befindet, nur zu einer begrenzten Anhebung der Motordrehzahl bei dem Antriebsmotor führt. Dies bedeutet, dass die Motordrehzahl auch bei vollständigem Durchtreten des Fahrpedals nicht bis zur Abregeldrehzahl erhöht wird, sondern bereits früher begrenzt wird, so dass sich eine Motordrehzahl deutlich unterhalb der Abregeldrehzahl des Personenkraftwagens einstellt. Dadurch soll ein unnötiger Kraftstoffverbrauch verhindert werden.
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Beispielsweise aus der Druckschrift
DE 197 25 149 A1 ist ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Ansteuerung einer Elektronikeinheit oder einer Steuereinheit des Fahrzeuges bekannt. Im Rahmen des Ansteuerverfahrens wird ein Motormoment anhand einer Gangerfassung, einer Motordrehzahlerfassung, einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassung und einer Fahrpedalerfassung bestimmt. Die Elektronikeinheit ermittelt beispielsweise anhand eines Gangerfassungssensors den eingelegten Gang und wählt eine Kennlinie für den jeweiligen Gang aus und bestimmt das Motormoment. Das ermittelte Motormoment kann anhand von mehreren Kennlinien bestimmt werden, sodass die ermittelten Motormomentwerte durch einen Vergleicher miteinander verglichen werden und einer der ermittelten Motormomentwerte zur Verwendung ausgewählt wird. Eine Motordrehzahl-Begrenzung in der Neutralposition des Fahrzeuges ist nicht bekannt.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Motordrehzahl-Begrenzung in der Neutralposition des Getriebes bei einem Nutzfahrzeug nicht ohne weiteres anwendbar ist, da beim Nutzfahrzeug beim Vorliegen bestimmter Betriebszustände und Parameter eine ständige Begrenzung der Motordrehzahl in der Neutralposition nicht möglich ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei dem eine Begrenzung der Motordrehzahl in der Neutralposition unter bestimmten Voraussetzungen aufgehoben wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen ergeben.
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Somit wird ein Verfahren zum Ansteuern eines Nutzfahrzeuges vorgeschlagen, bei dem die vom Fahrer angeforderte Motordrehzahl in der Neutralposition des Getriebes begrenzt wird, wobei die Begrenzung der Motordrehzahl in Abhängigkeit von zumindest einem erfassten vorbestimmen Betriebszustand und/oder zumindest einem erfassten Parameter des Nutzfahrzeuges zeitweise bzw. vorübergehend bzw. zeitlich begrenzt aufgehoben wird.
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Auf diese Weise kann ein Missbrauch durch den Fahrer bzw. ein unnötiger Kraftstoffverbrauch auch bei Nutzfahrzeugen bei bestimmten vorliegenden Betriebszuständen bzw. bei bestimmten vorliegenden Parametern des Nutzfahrzeuges erreicht werden, bei denen eine Begrenzung sinnvoll erscheint. In den Fällen jedoch, in denen eine Begrenzung nicht sinnvoll erscheint, kann mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens das Aufheben der Begrenzung zur erwünschten Erhöhung der Mototordrehzahl vorgenommen werden, so dass ein sicherer Fahrbetrieb bei dem Nutzfahrzeug sichergestellt wird.
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Eine sinnvolle Aufhebung der Begrenzung der Motordrehzahl ist bei Vorliegen bestimmter Betriebszustände und Parameter gegeben. Beispielsweise der Betriebszustand, bei dem ein oder mehrere Nebenabtriebe des Nutzfahrzeuges aktiviert sind, kann zum Aufheben der Motordrehzahlbegrenzung führen. Hierbei kann es sich um einen aktivierten Motor-Nebenabtrieb, einen aktivierten Getriebe-Nebenabtrieb oder einen aktivierten sogenannten Driveline-Nebenabtrieb handeln. Die Erhöhung der Motordrehzahl ist deshalb erforderlich, da zum Betrieb des Nebenabtriebes höhere Motordrehzahlen auch in der Neutralposition des Nutzfahrzeuges erforderlich sind.
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Aus diesem Grund sind Informationen über den Betriebszustand der Nebenabtriebe erforderlich, die im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens erfasst werden und gegebenenfalls zu einer Aufhebung der Begrenzung der Motordrehzahl führen.
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Ein weiterer Betriebszustand, bei dem ein Betrieb des Nutzfahrzeuges mit erhöhter Motordrehzahl in Neutral erforderlich ist, ist das Vorliegen des sogenannten Luftpumpens. Hierbei wird mittels eines motorseitig angeschlossenen Luftpressers bzw. Kompressors der Versorgungsdruck für die Druckluftbremsanlage sowie für weitere Druckluftverbraucher eines Druckluftsystems des Nutzfahrzeuges erhöht. Da die Förderleistung des Kompressors direkt von dessen Drehzahl und somit von der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors bzw. des Antriebsmotors des Nutzfahrzeuges abhängig ist, wird die Motordrehzahl angehoben, um den Versorgungsdruck ausreichend zu erhöhen. Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens wird somit als Parameter der Versorgungsdruck des Druckluftsystems erfasst und bei Unterschreiten eines Grenzwertes die Begrenzung der Motordrehzahl in der Neutralposition des Nutzfahrzeuges aufgehoben.
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Insbesondere nach längeren Standzeiten des Nutzfahrzeuges ist damit zu rechnen, dass der Versorgungsdruck im Druckluftsystem unerwünscht abgesunken ist, sodass ein sofortiger Betrieb des Fahrzeuges nach einem Motorstart nicht immer möglich ist, da der Versorgungsdruck gegebenenfalls zum Öffnen der Federspeicher-Bremselemente des Nutzfahrzeuges nicht ausreicht. Ob eine Anhebung der Motordrehzahl zum Komprimieren bzw. zum Erhöhen des Versorgungsdruckes zulässig ist, hängt von der Höhe des Versorgungsdruckes im Druckluftsystem ab. Deshalb wird im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens vorgesehen, dass nach Erkennen des Betriebszustandes Motorstart des Nutzfahrzeuges die Standzeit des Nutzfahrzeuges erfasst wird, da in der Regel nach einer längeren Standzeit der Versorgungsdruck auf einen zu niedrigen Wert abgesunken ist. Alternativ oder zusätzlich kann hierbei auch der vorliegende Versorgungsdruck sensiert werden
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Automatisierte Schaltsysteme bzw. Automatikgetriebe von Nutzfahrzeugen verfügen über Schnittstellen, durch die der Antriebsmotor des Nutzfahrzeuges angesteuert bzw. beeinflusst werden kann. Demzufolge besteht die Möglichkeit über die Getriebesteuerung des automatisierten Getriebes den Antriebsmotor derart zu beeinflussen, dass der Antriebsmotor nicht die vom Fahrer gewünschte Drehzahl bzw. das gewünschte Motormoment einstellt, sondern die im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens ermittelte Vorgabe zum Erhöhen der Motordrehzahl in Neutral durch die Getriebesteuerung durchgeführt wird. Darüber hinaus verfügt das automatisierte Schaltsystem bzw. die Getriebesteuerung über Schnittstellen, welche Betriebszustände und Parameter des Nutzfahrzeuges erfassen. Beispielsweise kann somit über die Getriebesteuerung erfasst werden, ob ein Nebenabtrieb aktiv ist. Bei pneumatisch angesteuerten automatisierten Schaltsystemen ist zudem eine Getriebe interne Sensierung des Versorgungsdruckes der Druckluftversorgung vorhanden. Demzufolge ist es besonders vorteilhaft, die Erfassung der Betriebszustände und der Parameter für eine Aufhebung der Begrenzung der Motordrehzahl innerhalb der Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes für Nutzfahrzeuge zu realisieren.
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Dies bietet weiterhin den Vorteil, dass über bereits vorhandene Signalisierungen, wie zum Beispiel Displayanzeigen, Warnsummer oder dergleichen dem Fahrer entsprechende Hinweise gegeben werden können, sofern die Funktion zur Begrenzung der Motordrehzahl in der Neutralposition aufgehoben wird oder begrenzt wird.
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Demzufolge kann im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von erfassten Betriebszustände und Parameter das Aufheben der Motordrehzahl-Begrenzung über die Getriebesteuerung des automatisierten Getriebes durchgeführt wird. Ferner kann dem Fahrer z. B. die Aufhebung der Motordrehzahl-Begrenzung durch die Getriebesteuerung angezeigt werden.
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Die Maximaldrehzahl des Antriebsmotors in Neutral kann beispielsweise im Rahmen des Verfahrens durch einen Drehzahlgrenzwert festgelegt werden, so dass nach dem Aufheben der Motordrehzahl-Begrenzung maximal der Drehzahlgrenzwert einstellbar ist. Ein Überschreiten einer maximalen Grenzdrehzahl des Antriebsmotors in der Neutralposition kann somit durch das vorgeschlagene Verfahren verhindert werden.
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In vorteilhafter Weise kann als Grenzwert eine Anfahr-Drehzahl des automatisierten Getriebesystems gewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass bei einem spontanen Gangeinlegen und bei sofortiger Anfahrt durch den Fahrer eine schnelle Reaktion erfolgen kann.
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Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass nach dem Motorstart bei erfasstem Versorgungsdruck unterhalb eines Grenzwertes eine Assistenzfunktion zur selbständigen Anhebung der Motordrehzahl in der Neutralposition gestartet wird. Diese Assistenzfunktion kann auch durch eine Fahrerreaktion beispielsweise durch einen erfassten Fahrerwunsch zum Beispiel durch Betätigen eines Bedienelementes aktiviert werden.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Steuergerät umfasst Mittel, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel. Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen Daten auszutauschen. So empfängt das Steuergerät zum Beispiel Signale von Sensoren, mittels welchen Betriebszustände bzw. Parameter des Nutzfahrzeugs erfasst werden. Bei den hardwareseitigen Mitteln des Steuergeräts handelt es sich ferner um zumindest einen Prozessor zur Datenverarbeitung und ggf. um einen Speicher zur Datenspeicherung. Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich vorzugsweise um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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So umfasst das Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest eine Empfangsschnittstelle, die ausgebildet ist, zumindest ein Signal, welches eine vom Fahrer angeforderte Motordrehzahl anzeigt, ein Signal, welches eine Neutralposition des Getriebes anzeigt und Signale, welche Betriebszustände bzw. Parameter des Nutzfahrzeugs anzeigen, zu empfangen. Als ein den Betriebszustand des Nutzfahrzeugs anzeigendes Signal kann beispielsweise ein Positionssignal eines an einer Schaltmechanik zum Aktivieren eines Nebenabtriebs angeordneten Positions- bzw. Wegsensors empfangen werden. Als ein einen Parameter des Nutzfahrzeugs anzeigendes Signal kann beispielsweise ein von einem Drucksensor erfasster Versorgungsdruck eines Druckluftsystems des Nutzfahrzeugs empfangen werden.
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Das Steuergerät weist zudem eine Auswerteeinheit auf, um die empfangenen Eingangssignale bzw. die Information der empfangenen Eingangssingale auszuwerten. Dann, wenn ein vorbestimmter Betriebszustand und/oder Parameter des Nutzfahrzeuges erkannt wird, wird über eine Sendeschnittstelle des Steuergerätes ein entsprechendes Steuersignal ausgegeben, durch welches die Begrenzung der Motordrehzahl zeitlich begrenzt aufgehoben wird.
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Die zuvor genannten Signale sind als nur beispielhaft anzusehen und sollen die Erfindung nicht beschränken. Die erfassten Eingangssignale und das Steuersignal, durch welches die Begrenzung der Motordrehzahl zeitlich begrenzt aufgehoben wird, können über einen Fahrzeugbus, beispielsweise über einen CAN-Bus übertragen werden.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die geeignet sind, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem erfindungsgemäßen Steuergerät, ausgeführt wird.
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Das erfindungsgemäß vorgesehene Computerprogrammprodukt umfasst auf einem computerlesbaren Datenträger gespeicherte Programmcodemittel, die geeignet sind, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem erfindungsgemäßen Steuergerät, ausgeführt wird.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
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1 ein Diagramm mit einem Motordrehzahlverlauf über die Zeit;
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2 ein Diagramm mit einem Verlauf der Motortemperatur über die Zeit; und
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3 ein Diagramm mit einem Verlauf des Versorgungsdruckes über die Zeit.
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In 1 ist der Motordrehzahlverlauf dargestellt, wobei die Motordrehzahl nach dem Start des Motors vgl. A zum Zeitpunkt t1 auf eine begrenzte Motordrehzahl in Neutral des Getriebes erhöht wird. Danach wird die Motordrehzahl in Abhängigkeit der in 2 dargestellten Motortemperatur vgl. B erhöht, bis zum Zeitpunkt t2, bei dem ein ausreichender Versorgungsdruck vgl. C erreicht wird. Deshalb wird zum Zeitpunkt t2 die Begrenzung der der Motordrehzahl wieder aktiviert, so dass sich quasi eine vorgegebene begrenzte Motordrehzahl einstellt.
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Diese vorgeschriebene Assistenzfunktion zum selbstständigen Erhöhen der Motordrehzahl kann entweder nach Erfassen eines unterhalb eines Grenzwertes liegenden Versorgungsdruckes oder auch bewusst durch den Fahrer beispielsweise durch Betätigen eines Bedienelementes aktiviert werden.
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Üblicherweise führt der Fahrer nach dem Start des Motors eine Abfahrtskontrolle des Nutzfahrzeuges durch, sodass der Fahrer selbständig keine Erhöhung der Motordrehzahl durchführen kann. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Assistenzfunktion aktiviert wird, um die Motordrehzahl zum Erhöhen des Versorgungsdruckes anzuheben.
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Der Wert auf den die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors angehoben wird, kann hierbei vom Förderverhalten des Kompressors sowie vom Verbrauchsverhalten des Verbrennungsmotors abhängig sein und kann auch bei Bedarf dynamisch angepasst werden. Weiterhin ist es denkbar, dass der Fahrer eine vorbestimmte Motordrehzahl vorgibt.
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Die Assistenzfunktion reduziert die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors selbstständig, sobald ein ausreichender Versorgungsdruck erreicht wird. Auf diese Weise wird ein Betrieb des Verbrennungsmotors mit unnötig erhöhter Motordrehzahl vermieden.
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Wie bereits beschrieben und in den 1 bis 3 dargestellt kann bei der Assistenzfunktion auch der Warmlauf des Verbrennungsmotors berücksichtigt werden, da im kalten Zustand der Verschleiß und der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors überproportional hoch ist. Dies kann bei der Führung der Motordrehzahl während der selbständigen Anhebung berücksichtigt werden. Da ein automatisiertes Getriebesystemen üblicherweise über Informationen über die Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors, zum Beispiel durch die Kühlwassertemperatur oder die Motoröltemperatur des Nutzfahrzeuges verfügt, kann dies bei der Führung der Motordrehzahl berücksichtigt werden. Nach der Aktivierung der Funktion bei kaltem Verbrennungsmotor wird zunächst mit einer niedrigen Verbrennungsmotordrehzahl begonnen, welche jedoch über die Temperatur des Verbrennungsmotors angehoben wird. Hierdurch ist es möglich, die Anhebung des Versorgungsdruckes möglichst verschleißarm und kraftstoffsparend durchzuführen.
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Bezugszeichen
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- t1
- erster Zeitpunkt Motorstart und Aufhebung der Begrenzung der Motordrehzahl
- t2
- zweiter Zeitpunkt Begrenzung der Motordrehzahl
- A
- Motorstart
- B
- größerer Anstieg Motordrehzahl wegen höherer Motortemperatur
- C
- Begrenzung Motordrehzahl wegen Erreichen des Grenzwertes des Versorgungsdruckes
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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