DE102020105130B4

DE102020105130B4 - Fahrzeugvorrichtung

Info

Publication number: DE102020105130B4
Application number: DE102020105130.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Weisshaar; Oliver Botian
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-10-14
Anticipated expiration: 2040-02-28
Also published as: DE102020105130A1

Abstract

Eine Fahrzeugvorrichtung (20) für ein Fahrzeug (10) mit einem Verbrennungsmotor (12) weist ein Abstellwunsch-Eingabemittel (40; 140), eine Motorsteueranordnung (30) und ein Signal-Ausgabemittel (51, 52) auf, welches Abstellwunsch-Eingabemittel (40; 140) dazu ausgebildet ist, einem Fahrer die Erzeugung eines Abstellwunsch-Signals (42) für den Verbrennungsmotor (12) zu ermöglichen, welches Signal-Ausgabemittel (51, 52) dazu ausgebildet ist, die Erzeugung eines ersten Signals (55, 56) für den Fahrer zu ermöglichen, welche Motorsteueranordnung (30) eine Schnittstelle (33) zur Datenübertragung aufweist und dazu ausgebildet ist, im Falle des Auftretens eines Abstellwunsch-Signals (42) einen Nachlauf (46) des Verbrennungsmotors (12) mit einer variablen Nachlaufzeitdauer (T_N) zu ermöglichen, und welche Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, dem Fahrer über das Signal-Ausgabemittel (51, 52) den Nachlauf (46) zu signalisieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugvorrichtung.
Die EP 0 913 564 A1 zeigt ein Verfahren, bei dem eine Brennkraftmaschine und ein katalytischer Konverter vor dem Motorstillstand einer Reinigungs- bzw. Spülphase unterzogen werden, während der die Bewegung der Brennkraftmaschine durch Befeuerung oder durch Fremdantrieb für bestimmte Zeit weiterhin aufrechterhalten und mindestens zeitweise in mindestens einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine die Brennstoffzufuhr unterbrochen und ausschließlich Luft gefördert wird, um den Katalysator mit Sauerstoff anzureichern.
Die DE 10 2013 225 554 A1 zeigt ein Verfahren, bei dem vor dem Stillstand eines Verbrennungsmotor eine erste Kraftstoffmenge in einen Zielzylinder eingespritzt wird, und aufgrund der durch die Einlassventile strömenden Luft wird Turbulenz generiert, so dass im Brennraum des Zielzylinder ein homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch vorliegt. Nach dem Stillstand des Verbrennungsmotors wird beim Neustart nach Einschalten der Zündung zusätzlich eine zweite kleinere Kraftstoffmenge eingebracht, um ein sicheres Entzünden des Luft-Kraftstoff-Gemischs zu gewährleisten und hierdurch ein Entweichen von unverbrauchten Kohlenwasserstoffen zu vermeiden.
Die DE 10 2017 100 290 A1 zeigt einen Motor mit Kompressionszündung und einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung, bei dem basierend auf Fahrzeugbetriebsparametern festgestellt wird, ob das Fahrzeug angehalten hat, ob dem Motor signalisiert wurde, sich abzuschalten, und ob die Nachbehandlungsvorrichtung bei einer vorgegebenen Betriebstemperatur liegt, und in diesem Fall den Motor für einen vorgegebenen Zeitraum in einen Nachlaufzustand zu steuern, um die Abgasnachbehandlungsvorrichtung zu regenerieren, und den Motor anschließend abzustellen.
Die EP 0 913 564 A1 zeigt ein Verfahren zur Reinigung einer Brennkraftmaschine für deren nächste Inbetriebnahme, bei dem nach einem Auslösebefehl vom Fahrer vorgesehen werden kann, die Drehzahl beim Auslaufen nochmals zu erhöhen und damit eine gründlichere Spülung der Brennkraftmaschine und eine Sauerstoffsättigung des Katalysators zu erzielen.
Die DE 10 2013 202 693 A1 zeigt ein Verfahren zum Steuern einer Kraftmaschine, bei der nach einer Anforderung zum Anhalten der Kraftmaschine der Kraftmaschinenhalt verzögert werden kann, um den Zustand des Katalysators über eine Änderung der Kraftstoffeinspritzung einzustellen, wobei die Verzögerungszeit vorgegeben sein kann oder eine Zeitdauer sein kann, die benötigt wird, um den Katalysator in den gewünschten Zustand zu versetzen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Fahrzeugvorrichtung bereit zu stellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Eine Fahrzeugvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor weist ein Abstellwunsch-Eingabemittel, eine Motorsteueranordnung und ein Signal-Ausgabemittel auf, welches Abstellwunsch-Eingabemittel dazu ausgebildet ist, einem Fahrer die Erzeugung eines Abstellwunsch-Signals für den Verbrennungsmotor zu ermöglichen, welches Signal-Ausgabemittel dazu ausgebildet ist, die Erzeugung eines ersten Signals für den Fahrer zu ermöglichen, welche Motorsteueranordnung eine Schnittstelle zur Datenübertragung aufweist und dazu ausgebildet ist, im Falle des Auftretens eines Abstellwunsch-Signals einen Nachlauf des Verbrennungsmotors mit einer variablen Nachlaufzeitdauer zu ermöglichen, und welche Motorsteueranordnung dazu ausgebildet ist, dem Fahrer über das Signal-Ausgabemittel den Nachlauf zu signalisieren. Durch eine solche Fahrzeugvorrichtung kann das Fahrzeug am Ende einer Fahrt vorkonditioniert werden, damit beim nächsten Fahrzyklus unterschiedliche Systeme wie eine Batterie oder ein Abgasnachbehandlungssystem einen vorteilhaften Ausgangszustand haben. Dies ermöglicht einen umweltschonenden Betrieb eines Fahrzeugs mit einer solchen Fahrzeugvorrichtung.
Die Motorsteueranordnung ist dazu ausgebildet, bei Auftreten des Abstellwunsch-Signals die Nachlaufzeitdauer zu berechnen. Die Berechnung der Nachlaufzeitdauer ermöglicht eine optimierte Steuerung der Vorkonditionierung, da die verbleibende Zeitdauer berechnet ist. Zudem ermöglicht die Berechnung der Zeitdauer eine Anzeige der Restzeitdauer, und die erhöht die Akzeptanz des Nachlaufs durch den Fahrer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Motorsteueranordnung eine Schnittstelle zum Empfang eines zweiten Signals auf, welches zweite Signal einen Batterieladezustand einer Fahrzeugbatterie charakterisiert, und welche Motorsteueranordnung dazu ausgebildet ist, die variable Nachlaufzeitdauer in Abhängigkeit vom zweiten Signal zu bestimmen. Der Ladezustand der Batterie ist einerseits wichtig für das Starten des Verbrennungsmotors. In heutigen Abgasnachbehandlungssystemen wird zudem elektrische Energie zum Aufheizen benötigt, da beispielsweise Katalysatoren für einen wirksamen Betrieb in einem vorgegebenen Temperaturfenster sein müssen. Wenn nicht ausreichend elektrische Energie für die Beheizung zur Verfügung steht, kann das Abgasnachbehandlungssystem zu Beginn nicht wirkungsvoll betrieben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Nachlaufzeitdauer in Abhängigkeit vom aktuellen Batterieladezustand und einem vorgegebenen Mindest-Batterieladezustand berechnet. Die Vorgabe des Mindest-Batterieladezustands ermöglicht beim nächsten Start einen Betrieb des Fahrzeugs mit allen Systemen.
Die Nachlaufzeitdauer wird berechnet in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter aus der ersten Gruppe bestehend aus:

- aktueller Batterieladezustand,
- Mindest-Batterieladezustand,
- maximale Ladeleistung einer als Generator steuerbaren Elektromaschine,
- maximale Belastung eines Verbrennungsmotors bei der vorgegebenen Drehzahl, und
- maximale Ladeleistung der Batterie.

Bevorzugt wird die Nachlaufzeitdauer in Abhängigkeit von zwei dieser Parameter, weiter bevorzugt in Abhängigkeit von drei dieser Parameter, weiter bevorzugt in Abhängigkeit von vier dieser Parameter und besonders bevorzugt in Abhängigkeit von allen Parametern der ersten Gruppe berechnet.
Die maximale Ladeleistung der als Generator steuerbaren Elektromaschine definiert die für die Ladung bis zum Mindest-Batterieladezustand mindestens erforderliche Zeitdauer. Die maximale Ladeleistung der Batterie ist üblicherweise temperaturabhängig und abhängig vom Ladezustand der Batterie, und sie ist als Parameter ebenfalls vorteilhaft für die Ermittlung der Nachlaufzeitdauer. Die maximale Belastung des Verbrennungsmotors bei einer vorgegebenen Drehzahl, insbesondere der Leerlaufdrehzahl, begrenzt ebenfalls den Ladevorgang, da ein Verbrennungsmotor bei einer vorgegebenen Drehzahl nicht unbegrenzt Leistung bereit stellen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Motorsteueranordnung dazu ausgebildet, die maximale Nachlaufzeitdauer auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, welcher vorgegebene Wert höchstens 90 s beträgt, bevorzugt höchstens 60 s, weiter bevorzugt höchstens 30 s, und besonders bevorzugt höchstens 15 s. Die Begrenzung der Nachlaufzeitdauer ist wichtig für die Akzeptanz der Fahrzeugvorrichtung. Außerdem besteht bei einer zu langen Nachlaufzeitdauer die Gefahr, dass der Fahrer fälschlicherweise einen Defekt vermutet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Signal-Ausgabemittel einen optischen Signalgeber oder einen akustischen Signalgeber. Durch solche Signalgeber kann der Fahrer bzw. Nutzer des Fahrzeugs über den Nachlauf informiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Motorsteueranordnung dazu ausgebildet, den Nachlauf zu signalisieren über ein Signal-Ausgabemittel aus der zweiten Gruppe bestehend aus:

- Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Zahlenwerts,
- Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschrittsbalkens,
- Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschritts-Tortendiagramms, und
- Darstellung einer die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschrittsanzeige.

Diese Darstellungen sind besonders gut geeignet, einem Nutzer den Nachlauf anzuzeigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Fahrzeugvorrichtung ein Abgasnachbehandlungssystem auf und ist dazu ausgebildet, während der Nachlaufzeitdauer das Abgasnachbehandlungssystem für den nachfolgenden Fahrzyklus vorzukonditionieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Motorsteueranordnung dazu ausgebildet, während der Nachlaufzeitdauer zumindest zeitweise ein Ansteuersignal für den Verbrennungsmotor derart auszugeben, dass der Verbrennungsmotor im Leerlauf betrieben wird. Es ist vorteilhaft, den Motor nicht mit maximaler Leistung zu betreiben, wenn sich das Fahrzeug beispielsweise auf einem Parkplatz befindet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fahrzeugvorrichtung eine Elektromaschine zugeordnet, welche Elektromaschine als elektrischer Generator ansteuerbar ist, und bei welcher Fahrzeugvorrichtung die Motorsteueranordnung dazu ausgebildet ist, während der Nachlaufzeitdauer die Elektromaschine als elektrischen Generator anzusteuern, um über die Elektromaschine eine Aufladung einer Batterie zu ermöglichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Elektromaschine sowohl als Elektromotor als auch als elektrischer Generator ansteuerbar. Durch das Vorsehen einer solchen Elektromaschine kann Fahrzeuggewicht eingespart werden. Zudem sind entsprechende Elektromaschinen leistungsstark und ermöglichen hohe Ladeströme für die Batterie.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Abstellwunsch-Eingabemittel ein Zündschloss, welches Zündschloss einen Verriegelungsmechanismus für einen Zündschlüssel aufweist und dazu eingerichtet ist, die Generierung des Abstellwunsch-Signals zu ermöglichen, und die Motorsteueranordnung ist dazu ausgebildet, während der Nachlaufzeitdauer den Verriegelungsmechanismus zu verriegeln, um ein Ziehen des Zündschlüssels zu verhindern. Das Verhindern des Ziehens des Zündschlüssels verdeutlicht dem Fahrer, dass der Nachlauf aktiv ist, und der Fahrer wird das Fahrzeug erst verlassen, wenn der Nachlauf abgeschlossen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Abstellwunsch-Eingabemittel eine Motorstopp-Taste umfasst, welche Motorstopp-Taste dazu eingerichtet ist, die Generierung des Abstellwunsch-Signals zu ermöglichen. Die Verwendung der Motorstopp-Taste führt zu einer guten und intuitiven Ausnutzung der Motorstopp-Taste.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Motorstopp-Taste eine Anzeigevorrichtung auf, und die Motorsteueranordnung ist dazu ausgebildet, während der Nachlaufzeitdauer über die Anzeigevorrichtung den Nachlauf anzuzeigen. Ergonomisch ist dies vorteilhaft, da der Nutzer bereits bei der Eingabe des Abstellwunsch-Signals in Richtung der Motorstopp-Taste sieht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Motorsteueranordnung dazu ausgebildet, eine Eingabe eines Fahrwunsch-Signals zu ermöglichen, und bei Auftreten eines Fahrwunschsignals während des Nachlaufs den Nachlauf abzubrechen und einen Übergang in den fahrbereiten Zustand durchzuführen. Das Fahrzeug ist während des Nachlaufs weitgehend fahrbereit, und der Übergang vom Nachlauf zurück in den Fahrbetrieb ist gut möglich. Zudem ist das Abgasnachbehandlungssystem in einem günstigeren Temperaturbereich als bei einem Start nach einer längeren Pause.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:

1 in schematischer Darstellung ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugvorrichtung,
2 in schematischer Darstellung die Durchführung eines Nachlaufs,
3 eine Anzeige der verbleibenden Nachlaufzeitdauer mit Zahlen und/oder Schrift,
4 eine Anzeige der verbleibenden Nachlaufzeitdauer durch einen Fortschrittsbalken, und
5 eine Anzeige der verbleibenden Nachlaufzeitdauer durch ein Tortendiagramm.

1 zeigt in schematischer Darstellung ein Fahrzeug 10 mit einer Fahrzeugvorrichtung 20, einem Verbrennungsmotor 12, einer Elektromaschine 13, einem Abgasnachbehandlungssystem 14 und einer Batterie 16. Die Fahrzeugvorrichtung 20 umfasst im Ausführungsbeispiel eine Motorsteueranordnung 30, ein erstes Abstellwunsch-Eingabemittel 40, ein zweites Abstellwunsch-Eingabemittel 140, ein erstes Signal-Ausgabemittel 51, und ein zweites Signal-Ausgabemittel 52.
Der Verbrennungsmotor 12 ist mit dem Abgasnachbehandlungssystem 14 verbunden, um diesem das Abgas zuzuführen. Der Verbrennungsmotor 12 ist mit der Elektromaschine 13 koppelbar, um eine Drehmomentübertragung zu ermöglichen.
Die Motorsteueranordnung 30 ist über eine Datenleitung 41 mit dem Abstellwunsch-Eingabemittel 40 verbunden, und es ist ein Abstellwunsch-Signal 42 übertragbar. Die Motorsteueranordnung 30 ist über eine Datenleitung 141 mit dem Abstellwunsch-Eingabemittel 140 verbunden, und ein Abstellwunsch-Signal 142 ist übertragbar.
Das Abstellwunsch-Eingabemittel 40 weist ein Zündschloss 43 mit einem Verriegelungsmechanismus 45 auf, und ein schematisch dargestellter Zündschlüssel 44 ist über den Verriegelungsmechanismus 45 im Zündschloss 43 verriegelbar. Das Abstellwunsch-Signal 42 kann bspw. dadurch erzeugt werden, dass der Zündschlüssel 44 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Der Verriegelungsmechanismus 45 kann beispielsweise die Verriegelung dadurch durchführen, dass ein Ziehen des Zündschlüssels 44 aus dem Zündschloss mechanisch verhindert wird. Eine Alternative besteht darin, dass der Verriegelungsmechanismus 45 zur Verrieglung eine Drehung des Zündschlüssels 44 in die erste Endposition verhindert, in welcher ersten Endposition der Zündschlüssel gezogen werden kann. Der Verriegelungsmechanismus kann zusätzlich im Verrieglungszustand eine Federkraftbewehrung aufweisen, die den Zündschlüssel von der ersten Endposition weg in die nächste Position mit einer Federkraft beaufschlagt.
Das Abstellwunsch-Eingabemittel 140 ist als Motorstopp-Taste 143 ausgebildet und dazu eingerichtet, die Generierung des Abstellwunsch-Signals 142 durch Betätigung der Motorstopp-Taste 143 zu ermöglichen. Bevorzugt weist die Motorstopp-Taste 143 eine Anzeigevorrichtung 144 auf.
Das Signal-Ausgabemittel 51 ist als optischer Signalgeber ausgebildet und über eine Datenleitung 53 mit der Motorsteueranordnung 30 verbunden.
Das Signal-Ausgabemittel 52 ist als akustischer Signalgeber ausgebildet und über eine Datenleitung 54 mit der Motorsteueranordnung 30 verbunden. Die Elektromaschine 13 ist zur Stromversorgung mit der Batterie 16 verbunden.
Die Elektromaschine 13 ist bevorzugt sowohl als Elektromotor als auch als elektrischer Generator einsetzbar.
Die Motorsteueranordnung 30 ist über eine Datenleitung 31 mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden, und ein Ansteuersignal 36 ist über die Datenleitung 31 zum Verbrennungsmotor 12 übertragbar.
Die Motorsteueranordnung 30 ist über eine Datenleitung 32 mit dem Abgasnachbehandlungssystem 14 verbunden, um das Abgasnachbehandlungssystem 14 zu beeinflussen oder Daten vom Abgasnachbehandlungssystem 14 zu empfangen.
Die Motorsteueranordnung 30 weist eine Schnittstelle 33 auf, welche Schnittstelle 33 über eine Datenleitung 34 mit der Batterie 16 verbunden ist und über eine Datenleitung 37 mit der Elektromaschine 13 verbunden ist. Über die Datenleitung 34 kann ein Signal 35 übertragen werden, welches den Batterieladezustand der Fahrzeugbatterie 16 charakterisiert. Der Batterieladezustand wird auch als SOC (englisch: State of Charge) bezeichnet. Über die Datenleitung 37 kann ein Signal 38 an die Elektromaschine 13 übertragen werden, um diese anzusteuern.
2 zeigt in schematischer Darstellung den Nachlauf des Verbrennungsmotors 12, also das verzögerte Abschalten des Verbrennungsmotors 12. Das Diagramm zeigt die Drehzahl 47 des Verbrennungsmotors, die auch mit n bezeichnet wird. Nach Beendigung der Fahrt durch den Fahrer sinkt die Drehzahl 47 in den Bereich der Leerlaufdrehzahl n_L ab. Zum Zeitpunkt t1 wird vom Fahrer ein Abstellwunsch-Signal 42 erzeugt, indem dieser bspw. bei einem Fahrzeug 10 mit Zündschloss 43 den Zündschlüssel 44 gegen den Uhrzeigersinn dreht oder bei einem Fahrzeug 10 mit einer Motorstopp-Taste 143 (vgl. 1) auf diese Taste drückt.
Die Motorsteueranordnung 30 berechnet nach dem Auftreten des Abstellwunsch-Signals 42 die Nachlaufzeitdauer T_N, wie dies durch den Pfeil 58 und die Beschriftung „CALC T_N“ schematisch dargestellt ist. Zudem wird über eine Leitung 53 ein Signal an das Signal-Ausgabemittel 51 übermittelt, und das Signal-Ausgabemittel 51 signalisiert dem Fahrer, dass ein Nachlauf 46 stattfindet.
Das Signal-Ausgabemittel 51 kann beispielsweise als eines der folgenden Mittel ausgebildet werden:

- Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer T_N charakterisierenden Zahlenwerts, z.B. 10 s, 9s, ..., vgl. Signal-Ausgabemittel 51A in 3 mit der Anzeige „T_N = 6 s“,
- Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer T_N charakterisierenden Fortschrittsbalkens, beispielsweise in der Fahrzeugkonsole, vgl. Signal-Ausgabemittel 51B in 4,
- Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschritts-Tortendiagramms, also einer Fortschrittsanzeige mit einer runden Grundform, vgl. Signal-Ausgabemittel 51C in 5, und
- Darstellung einer die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschrittsanzeige. Die Fortschrittsanzeige kann rund, quadratisch, dreieckig, achteckig oder in einer anderen Form ausgebildet sein.

Das Signal-Ausgabemittel 52 kann beispielsweise die verbleibende Zeit ansagen, oder es kann einen Ton mit einem die Restdauer charakterisierenden Puls-/Pausenverhältnis ausgeben.
Während der Nachlaufzeitdauer T_N findet der Nachlauf 46 statt, und nach Ablauf der Nachlaufzeitdauer T_N zum Zeitpunkt t2 wird der Verbrennungsmotor 12 von 1 ausgeschaltet. Die Drehzahl n sinkt auf Null.
Die Nachlaufzeitdauer T_N ist variabel und kann von unterschiedlichen Faktoren abhängen.
Bevorzugt wird die Nachlaufzeitdauer T_N in Abhängigkeit vom aktuellen Batterieladezustand bestimmt. Wenn der Batterieladezustand sehr niedrig ist, muss beim erneuten Starten des Verbrennungsmotors 12 von 1 ein Ladevorgang für die Batterie 16 durchgeführt werden, und hierdurch muss der Verbrennungsmotor 12 eine zusätzliche Leistung erzeugen.
Ein Ladevorgang kann beispielsweise über eine - nicht dargestellte - Lichtmaschine erfolgen. Bei Hybrid-Fahrzeugen mit der Elektromaschine 13 kann jedoch die Elektromaschine 13 von der Motorsteueranordnung 30 über die Steuerleitung 37 von 1 in den generatorischen Betrieb versetzt werden, und es sind über die Elektromaschine 13 im generatorischen Betrieb hohe Ladeleistungen von beispielsweise 50 kW möglich. Vorteilhaft hierbei ist, wenn die Elektromaschine 13 von den Rädern abkoppelbar ist, beispielsweise durch eine Kupplung zwischen der Elektromaschine 13 und dem Getriebe des Fahrzeugs 10.
Eine höhere Motorleistung führt bei einem kalten Motor zu einer Erhöhung der Partikelanzahl und der Rußemission. Wenn der Ladevorgang für die Batterie 16 dagegen vor dem Abschalten des Verbrennungsmotors 12 am Ende eines Fahrzyklus erfolgt, ist das Abgasnachbehandlungssystem üblicherweise in einem gut funktionsfähigen Zustand, und das Aufladen der Batterie 16 ist daher am Ende des Fahrzyklus umweltfreundlicher als zu Beginn eines nachfolgenden Ladezyklus. Zudem erfolgt bei Fahrzeugen mit Partikelfiltern häufig eine Erhitzung mit elektrischer Energie. Wenn die Batterie jedoch einen zu niedrigen Ladezustand hat, kann die elektrische Beheizung nicht erfolgen, und die Abgaswerte beim Start des Verbrennungsmotors sind daher schlechter. Die Nachlaufzeitdauer T_N wird hierbei bevorzugt bestimmt in Abhängigkeit von der Differenz des aktuellen Batterieladezustands und des Mindest-Batterieladezustands, der durch einen gespeicherten Parameter vorgebbar ist. Bevorzugt werden weitere Abhängigkeiten berücksichtigt wie bspw. die maximal mögliche Batterieladeleistung, welche temperaturabhängig ist.
Eine weitere mögliche Abhängigkeit der Nachlaufzeitdauer T_N ergibt sich durch die Möglichkeit einer Vorkonditionierung eines Partikelfilters, insbesondere eines Partikelfilters für Ottomotoren. Die Filtrationsrate von Partikelfiltern kann dadurch erhöht werden, dass im Partikelfilter Partikel mit hoher Partikelgröße und hoher Partikelmasse vorhanden sind. Solche großen Partikel wirken positiv bei der Filterung, und sie können daher während des Nachlaufs 46 vermehrt erzeugt werden. Bei keramischen Wabenfiltern ist beispielsweise ohne die Rußbeladung eine nur geringe Filterwirkung vorhanden, bei einer Rußbeladung tritt dagegen eine wirksame Oberflächenfiltration auf. Hierzu können bspw. große Partikel durch eine Beeinflussung der Einspritzung erzeugt werden. Dies ist möglich durch Änderung des Einspritzzeitpunkts, der so genannten Frühverstellung, und/oder durch eine Nacheinspritzung im Expansionstakt. Zudem können für die Einspritzung Nockenwellenpositionen eingestellt werden, bei denen eine hohe Partikelbildungsneigung besteht.
Indem während des Nachlaufs 46 große und schwere Partikel in den Partikelfilter eingebracht werden, kann bei der nachfolgenden Fahrt bereits zu Beginn eine hohe Filtrationsrate erzielt werden. Dies reduziert das Emissionsniveau der Partikel bei der nachfolgenden Fahrt.
Die Nachlaufzeitdauer T_N kann im Hinblick auf die Vorkonditionierung des Partikelfilters in Abhängigkeit von einem oder mehreren der folgenden Parameter berechnet werden:

- Rußbeladung aus dem Partikelfilter-Modell,
- Aus einem Sensorwert errechnete Rußmasse,
- Wunsch-Rußbeladung im Partikelfilter für den nachfolgenden Startvorgang.

Sofern für die unterschiedlichen Systeme unterschiedliche Zeitdauern ermittelt werden, ist es vorteilhaft, die längste Nachlaufzeitdauer zu verwenden.
Die Motorsteueranordnung 30 ist jedoch bevorzugt dazu ausgebildet, die maximale Nachlaufzeitdauer auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, welcher vorgegebene Wert höchstens 90 s beträgt, bevorzugt höchstens 60 s, weiter bevorzugt höchstens 30 s, und besonders bevorzugt höchstens 15 s. Eine zu lange Nachlaufzeitdauer kann zu Unzufriedenheit beim Fahrer und damit zu mangelnder Akzeptanz des für die Umwelt vorteilhaften Nachlaufs führen.
Alternativ zur Berechnung der Nachlaufzeitdauer zu Beginn des Nachlaufs ist es möglich, eine oder mehrere Bedingungen vorzugeben, beispielsweise den Mindestladezustand der Batterie 16 von 1 oder einen Mindestrußeintrag in den Partikelfilter. Diese Überwachung der Bedingungen kann verbunden werden mit der Vorgabe einer maximalen Zeitdauer für den Nachlauf. Für die Akzeptanz des Fahrers ist es jedoch vorteilhaft, nach dem Auftreten des Abstellwunsch-Signals 42 die Nachlaufzeitdauer auszurechnen und auch dem Fahrer eine entsprechende Restzeitdauer anzuzeigen.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfältige Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims

Fahrzeugvorrichtung (20) für ein Fahrzeug (10) mit einem Verbrennungsmotor (12), welche Fahrzeugvorrichtung (20) ein Abstellwunsch-Eingabemittel (40; 140), eine Motorsteueranordnung (30) und ein Signal-Ausgabemittel (51, 52) aufweist, welches Abstellwunsch-Eingabemittel (40; 140) dazu ausgebildet ist, einem Fahrer die Erzeugung eines Abstellwunsch-Signals (42) für den Verbrennungsmotor (12) zu ermöglichen, welches Signal-Ausgabemittel (51, 52) dazu ausgebildet ist, die Erzeugung eines ersten Signals (55, 56) für den Fahrer zu ermöglichen, welche Motorsteueranordnung (30) eine Schnittstelle (33) zur Datenübertragung aufweist und dazu ausgebildet ist, im Falle des Auftretens eines Abstellwunsch-Signals (42) einen Nachlauf (46) des Verbrennungsmotors (12) mit einer variablen Nachlaufzeitdauer (T_N) zu ermöglichen, welche Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, die Nachlaufzeitdauer (T_N) bei Auftreten des Abstellwunsch-Signals (42) zu berechnen in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter aus der ersten Gruppe bestehend aus: - aktueller Batterieladezustand, - Mindest-Batterieladezustand, - maximale Ladeleistung einer als Generator steuerbaren Elektromaschine, - maximale Belastung eines Verbrennungsmotors bei der vorgegebenen Drehzahl, und - maximale Ladeleistung der Batterie, und welche Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, dem Fahrer über das Signal-Ausgabemittel (51, 52) den Nachlauf (46) zu signalisieren.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Nachlaufzeitdauer (T_N) in Abhängigkeit vom aktuellen Batterieladezustand und einem vorgegebenen Mindest-Batterieladezustand berechnet wird.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Motorsteueranordnung (30) eine Schnittstelle (33) zum Empfang eines zweiten Signals (35) aufweist, welches zweite Signal (35) einen Batterieladezustand einer Fahrzeugbatterie (16) charakterisiert, und welche Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, die variable Nachlaufzeitdauer (T_N) in Abhängigkeit vom zweiten Signal (35) zu bestimmen.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, die maximale Nachlaufzeitdauer auf einen vorgegebenen Wert zu begrenzen, welcher vorgegebene Wert höchstens 90 s beträgt, bevorzugt höchstens 60 s, weiter bevorzugt höchstens 30 s, und besonders bevorzugt höchstens 15 s.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Signal-Ausgabemittel (51, 52) einen optischen Signalgeber (51) oder einen akustischen Signalgeber (52) umfasst.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, den Nachlauf (46) zu signalisieren über ein Signal-Ausgabemittel (51; 51A; 51B; 51C) aus der zweiten Gruppe bestehend aus: - Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer (T_N) charakterisierenden Zahlenwerts, - Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer (T_N) charakterisierenden Fortschrittsbalkens, - Darstellung eines die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschritts-Tortendiagramms, und - Darstellung einer die restliche Nachlaufzeitdauer charakterisierenden Fortschrittsanzeige.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ein Abgasnachbehandlungssystem (14) aufweist und welche dazu ausgebildet ist, während der Nachlaufzeitdauer (T_N) das Abgasnachbehandlungssystem (14) für den nachfolgenden Fahrzyklus vorzukonditionieren.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, während der Nachlaufzeitdauer (T_N) zumindest zeitweise ein Ansteuersignal (36) für den Verbrennungsmotor (12) derart auszugeben, dass der Verbrennungsmotor (12) im Leerlauf betrieben wird.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher eine Elektromaschine (13) zugeordnet ist, welche Elektromaschine (13) als elektrischer Generator ansteuerbar ist, und bei welcher Fahrzeugvorrichtung (20) die Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, während der Nachlaufzeitdauer (T_N) die Elektromaschine (13) als elektrischen Generator anzusteuern, um über die Elektromaschine (13) eine Aufladung einer Batterie (16) zu ermöglichen.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Elektromaschine (13) sowohl als Elektromotor als auch als elektrischer Generator ansteuerbar ist.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Abstellwunsch-Eingabemittel (40; 140) ein Zündschloss (43) umfasst, welches Zündschloss (43) einen Verriegelungsmechanismus (45) für einen Zündschlüssel (44) aufweist und dazu eingerichtet ist, die Generierung des Abstellwunsch-Signals (42) zu ermöglichen, und welche Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, während der Nachlaufzeitdauer (T_N) den Verriegelungsmechanismus (45) zu verriegeln, um ein Ziehen des Zündschlüssels zu verhindern.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Abstellwunsch-Eingabemittel (40; 140) eine Motorstopp-Taste (143) umfasst, welche Motorstopp-Taste (143) dazu eingerichtet ist, die Generierung des Abstellwunsch-Signals (142) zu ermöglichen.
Fahrzeugvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Motorstopp-Taste (143) eine Anzeigevorrichtung (144) aufweist, und welche Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, während der Nachlaufzeitdauer (T_N) über die Anzeigevorrichtung (144) den Nachlauf (46) anzuzeigen.
Fahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Motorsteueranordnung (30) dazu ausgebildet ist, eine Eingabe eines Fahrwunsch-Signals zu ermöglichen, und bei Auftreten eines Fahrwunschsignals während des Nachlaufs den Nachlauf abzubrechen und einen Übergang in den fahrbereiten Zustand durchzuführen.