DE102020214809B4 - Method and device for controlling a fuel supply of an internal combustion engine of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) eines Fahrzeugs (100), wobei die Brennkraftmaschine (110) ein Tanksystem (120) mit einem ersten Tank (122) und einem zweiten Tank (124) aufweist, mit den Schritten:
- Betreiben der Brennkraftmaschine (110) mit einem Kraftstoff aus dem Tanksystem (120);
- Bestimmen der Position des Fahrzeugs (100) mittels Positionsdaten;
- Durchführen einer Zonenidentifizierung, wobei mittels der Position des Fahrzeugs (100) ermittelt wird in welcher der Zonen sich das Fahrzeug befindet;
- Bereitstellen von aktuellen Zonendaten (230), der entsprechenden identifizierten Zone, wobei die aktuellen Zonendaten (230) Emissionsvorgaben beinhalten;
- Steuern der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem (120) basierend auf den bereitgestellten aktuellen Zonendaten (230) und der Position des Fahrzeugs (100).

Figure DE102020214809B4_0000
The invention relates to a method and a device for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) of a vehicle (100), the internal combustion engine (110) having a tank system (120) with a first tank (122) and a second tank (124), with the steps:
- Operating the internal combustion engine (110) with a fuel from the tank system (120);
- Determining the position of the vehicle (100) using position data;
- Carrying out a zone identification, it being determined by means of the position of the vehicle (100) in which of the zones the vehicle is located;
- providing current zone data (230) of the corresponding identified zone, the current zone data (230) including emission targets;
- Controlling the fuel supply from the tank system (120) based on the provided current zone data (230) and the position of the vehicle (100).
Figure DE102020214809B4_0000

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei die Brennkraftmaschine ein Tanksystem mit einem ersten Tank und einem zweiten Tank aufweist.The present disclosure relates to a method and a device for controlling a fuel supply of an internal combustion engine of a vehicle, the internal combustion engine having a tank system with a first tank and a second tank.

Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor unterliegen Abgasgesetzgebungen der jeweiligen Länder. Zukünftig können zusätzliche Herausforderungen betreffend die Abgasgesetzgebungen entstehen, indem z. B. innerhalb von Umweltzonen die gültigen Emissionsgrenzwerte gegenüber bestehenden Gesetzgebungen (wie beispielsweise EURO 6 oder EURO 7) zusätzlich verschärft werden. Es ist beispielsweise denkbar, dass innerhalb von vordefinierten Zonen besonders strikte Emissionsvorgaben eingehalten werden müssen, damit ein Fahrzeug in diese Umweltzone hineinfahren darf bzw. innerhalb dieser Umweltzone betrieben werden kann. Niedrige Emissionsgrenzwerte erreichen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor dadurch, indem sie beispielsweise emissionsreduzierte Kraftstoffe verwenden. Gleichzeitig sind jedoch derartig emissionsreduzierte Kraftstoffe im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen vergleichsweise teuer und nicht flächendenkend verfügbar.Vehicles with a combustion engine are subject to the emissions legislation of the respective countries. In the future, additional challenges may arise with regard to emissions legislation, e.g. B. within environmental zones, the applicable emission limit values compared to existing legislation (such as EURO 6 or EURO 7) are additionally tightened. It is conceivable, for example, that particularly strict emission specifications must be observed within predefined zones so that a vehicle can drive into this environmental zone or can be operated within this environmental zone. Vehicles with internal combustion engines achieve low emission limits by using, for example, emission-reduced fuels. At the same time, however, such emission-reduced fuels are comparatively expensive compared to conventional fuels and not widely available.

In Dokument US 2020 / 0 158 029 A1 wird ein Verfahren vorgestellt zur Bestimmung von Anweisungen für ein Fahrzeug. Das Verfahren umfasst die Überwachung von Standortinformationen eines Fahrzeugs und die Erkennung einer Änderung eines Standorts des Fahrzeugs, wobei die Standortänderung zwischen einem ersten Regulierungsbereich und einem zweiten Regulierungsbereich liegt. Auf der Grundlage des Standortwechsels erfolgt die Erstellung von Anweisungen für das Fahrzeug, wobei die Anweisungen das Fahrzeug in Übereinstimmung mit einer Regelung des zweiten Regulierungsbereichs bringen und die Anweisungen an das Fahrzeug übermitteln.In document U.S. 2020/0 158 029 A1 a method is presented for determining instructions for a vehicle. The method includes monitoring location information of a vehicle and detecting a change in a location of the vehicle, the change in location being between a first regulatory area and a second regulatory area. Based on the relocation, instructions are generated for the vehicle, the instructions bringing the vehicle into compliance with a regulation of the second regulatory area and transmitting the instructions to the vehicle.

Weiterhin ist aus DE 10 2019 103 918 A1 ein Fahrzeug bekannt, das mittels zweier Antriebsmodalitäten betreibbar ist, wobei das Fahrzeug ausgebildet und eingerichtet ist, erste Gebiete mit örtlichen Einfahrtrestriktionen für eine erste Antriebsmodalität zu ermitteln und mittels einer zweiten Antriebsmodalität betrieben zu werden, sobald das Fahrzeug in die ersten Gebiete einfährt.Furthermore is off DE 10 2019 103 918 A1 a vehicle is known which can be operated using two drive modalities, the vehicle being designed and set up to determine first areas with local entry restrictions for a first drive modality and to be operated using a second drive modality as soon as the vehicle enters the first areas.

Das aus DE 10 2018 108 097 A1 bekannte Verfahren betrifft das Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine eines Antriebssystems die für den Betrieb mit verschiedenen Kraftstoffarten ausgebildet ist. Dabei werden in Abhängigkeit von Betriebsparametern kraftstoffartrelevanter Funktionen mittels einer zentralen Kraftstoffkoordinationsvorrichtung mögliche Kraftstoffarten zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und eine Kraftstoffart zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine auf Basis der ermittelten möglichen Kraftstoffarten sowie mindestens eines vordefinierten Auswahlkriteriums vorgegeben und die Verbrennungskraftmaschine mit der ausgewählten Kraftstoffart betrieben.The end DE 10 2018 108 097 A1 known method relates to the operation of an internal combustion engine of a drive system which is designed for operation with different types of fuel. Depending on the operating parameters of fuel type-relevant functions, possible fuel types for operating the internal combustion engine are determined by a central fuel coordination device and a fuel type for operating the internal combustion engine is specified on the basis of the determined possible fuel types and at least one predefined selection criterion, and the internal combustion engine is operated with the selected fuel type.

Schließlich offenbart Dokument DE 10 2020 101 625 A1 eine Echtzeitemissionsschätzung und -Überwachung für ein Transportmobilitätssystem, das einen Datenspeicher aufweist, der dazu ausgelegt ist, Fahrzeugdaten, die den Kraftstoffverbrauch und die Anzahl der Passagiere für Fahrzeuge eines Transportsystems angeben und Benutzerdaten, die Bewegungen der Passagiere innerhalb des Transportsystems beschreiben, vorzuhalten. Das System beinhaltet zudem ein Emissionsüberwachungsportal, das dazu programmiert ist, für Fahrzeuge einer Flotte Schätzungen von Schadstoffemissionen bereitzustellen.Finally disclosed document DE 10 2020 101 625 A1 a real-time emissions estimation and monitoring for a transportation mobility system having a data store configured to hold vehicle data indicative of fuel consumption and passenger count for vehicles of a transportation system and user data describing movements of passengers within the transportation system. The system also includes an emissions monitoring portal programmed to provide estimates of pollutant emissions for vehicles in a fleet.

Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen mit dem bzw. mit der ein gesteuerter emissionsreduzierter Betrieb einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs möglich ist.The object of the present disclosure is therefore to create a method and a device with which controlled, emission-reduced operation of an internal combustion engine of a vehicle is possible.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is solved by the features of the independent patent claims. Advantageous developments of the present disclosure are specified in the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung weist ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs ein Tanksystem mit einem ersten Tank und einem zweiten Tank auf. In dem ersten Tank ist beispielsweise ein erster Kraftstoff vorrätig und in dem zweiten Tank ist beispielsweise ein zweiter, von dem ersten Kraftstoff verschiedener Kraftstoff vorrätig. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung weist die folgenden Schritte auf:

  • - Betreiben der Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoff aus dem Tanksystem. Der Kraftstoff aus dem Tanksystem wird dabei der Brennkraftmaschine zum Betrieb des Fahrzeugs zugeführt.
  • - Bestimmen der Position des Fahrzeugs mittels Positionsdaten. Die Positionsdaten werden dem Fahrzeug bereitgestellt und dienen dazu, die Position des Fahrzeugs relativ zu seiner Umgebung zu bestimmen.
  • - Durchführen einer Zonenidentifizierung, wobei mittels der Position des Fahrzeugs ermittelt wird in welcher Zone sich das Fahrzeug befindet. Die Zonenidentifizierung dient dementsprechend dazu, die Position des Fahrzeugs einer der Zonen zuzuweisen. Ist beispielsweise das Fahrzeug in einem Ortszentrum oder einem Stadtzentrum, welches einer spezifischen Zone zugeordnet ist, kann dementsprechend die Position des Fahrzeugs dieser Zone zugewiesen werden.
  • - Bereitstellen von aktuellen Zonendaten, der entsprechenden identifizierten Zone, wobei die aktuellen Zonendaten Emissionsvorgaben beinhalten. Die Emissionsvorgaben werden beispielsweise von lokalen oder nationalen Behörden oder einer zentralen Stelle herausgegeben, bereitgestellt und dementsprechend in den aktuellen Zonendaten verarbeitet. Die aktuellen Zonendaten, die die aktuellen Emissionsvorgaben beinhalten, werden dem Fahrzeug anhand der entsprechenden identifizierten Zone bereitgestellt. In anderen Worten, die aktuellen Zonendaten werden anhand der zuvor identifizierten Zone, in der sich das Fahrzeug befindet, dem Fahrzeug bereitgestellt.
  • - Steuern der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem basierend auf den bereitgestellten Zonendaten und der Position des Fahrzeugs. Basierend auf den bereitgestellten Zonendaten und der Position des Fahrzeugs wird dementsprechend beispielsweise der Kraftstoff aus dem ersten Tank zur Verwendung in der Brennkraftmaschine verwendet oder der Kraftstoff aus dem zweiten Tank. Die in dem ersten Tank und in dem zweiten Tank vorrätigen Kraftstoffe können beispielsweise unterschiedliche Emissionskennzahlen aufweisen, sodass deren Nutzung in der Brennkraftmaschine unterschiedliche Emissionen in der entsprechenden Zone bewirkt. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung kann demgemäß jeder Kraftstoff in der Brennkraftmaschine verbrannt/genutzt werden, der den aktuellen Vorgaben, die anhand der aktuellen Zonendaten bereitgestellt werden, entspricht. Ist beispielsweise in einer innerstädtischen Zone während einer Hauptverkehrszeit die Emissionsbelastung besonders hoch, kann dies mittels der aktuellen Zonendaten dem Fahrzeug übermittelt werden, woraufhin das Fahrzeug die Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem, von dem einen Kraftstoff auf den anderen Kraftstoff umschalten kann. Dadurch können vorgegebene Emissionsgrenzen situations- und zeitabhängig erreicht werden. Ist beispielsweise an einem anderen Tag oder an einer anderen Uhrzeit das Verkehrsaufkommen in derselben Zone wesentlich geringer, kann es beispielsweise aufgrund der neuen aktuellen Zonendaten nicht notwendig sein auf den anderen Kraftstoff umschalten zu müssen. Sofern dies der Fall ist, kann dementsprechend die Brennkraftmaschine mit einem konventionellen Kraftstoff weiterbetrieben werden. Der konventionelle Kraftstoff ist gemäß einer Ausführungsform beispielsweise Benzin oder Diesel. Gemäß dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Offenbarung kann demgemäß das Fahrzeug in entsprechenden Zonen emissionsreduziert aufgrund der tagesaktueller Zonendaten betrieben werden. Dadurch können beispielsweise lokale Emissionsvorgaben vorteilhaft einfach und genau eingehalten werden. Zusätzlich ist es mit einem derartig ausgestatteten Fahrzeug möglich in eine Zone einzufahren, die aufgrund aktueller Zonendaten nur mit Fahrzeugen befahren werden können, die die erforderlichen Anforderungen hinsichtlich der Kraftstoffnutzung bzw. der Emissionsvorgaben aufweisen.
According to the present disclosure, a method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine of a vehicle has a tank system with a first tank and a second tank. A first fuel is available in the first tank, for example, and a second fuel, different from the first fuel, is available in the second tank, for example. The method according to the present disclosure includes the following steps:
  • - Operating the internal combustion engine with fuel from the tank system. The fuel from the tank system is fed to the internal combustion engine to operate the vehicle.
  • - Determining the position of the vehicle using position data. The position data is provided to the vehicle and is used to determine the position of the vehicle relative to its surroundings.
  • - Carrying out a zone identification, which is determined by means of the position of the vehicle in which zone the vehicle is located. Accordingly, the zone identification is used to determine the position of the vehicle in one of the assign zones. For example, if the vehicle is in a town center or city center that is assigned to a specific zone, the position of the vehicle can be assigned to that zone accordingly.
  • - Providing current zone data of the corresponding identified zone, the current zone data including emission targets. The emission standards are issued, provided and processed accordingly in the current zone data by local or national authorities or a central body, for example. The current zone data, which includes the current emission requirements, is provided to the vehicle based on the corresponding identified zone. In other words, the current zone data is provided to the vehicle based on the previously identified zone in which the vehicle is located.
  • - Controlling the fuel supply from the tank system based on the provided zone data and the position of the vehicle. Based on the zone data provided and the position of the vehicle, the fuel from the first tank is used for use in the internal combustion engine, for example, or the fuel from the second tank is used accordingly. The fuels stored in the first tank and in the second tank can have different emission characteristics, for example, so that their use in the internal combustion engine results in different emissions in the corresponding zone. Accordingly, in accordance with the method of the present disclosure, any fuel may be combusted/used in the engine that meets the current specifications provided from the current zone data. For example, if emissions are particularly high in an inner-city zone during rush hour, this can be transmitted to the vehicle using the current zone data, whereupon the vehicle can switch the fuel supply from the tank system from one fuel to the other fuel. As a result, specified emission limits can be achieved depending on the situation and time. For example, if the volume of traffic in the same zone is significantly lower on another day or at a different time, it may not be necessary to switch to the other fuel, for example due to the new current zone data. If this is the case, the internal combustion engine can accordingly continue to be operated with a conventional fuel. According to one embodiment, the conventional fuel is, for example, gasoline or diesel. Accordingly, according to the method according to the present disclosure, the vehicle can be operated in corresponding zones with reduced emissions based on the daily updated zone data. As a result, for example, local emission specifications can advantageously be met simply and precisely. In addition, with a vehicle equipped in this way, it is possible to drive into a zone that, based on current zone data, can only be entered with vehicles that have the necessary requirements in terms of fuel consumption or emission specifications.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in dem ersten Tank ein konventioneller Kraftstoff vorrätig und in dem zweiten ist ein emissionsreduzierter Kraftstoff vorrätig. Das Steuern der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem von dem konventionellen Kraftstoff auf den emissionsreduzierten Kraftstoff erfolgt, sobald die Position des Fahrzeugs und die bereitgestellten Zonendaten ein Umschalten erfordern. Der emissionsreduzierte Kraftstoff erzeugt bei einer Verbrennung im Vergleich zu dem konventionellen Kraftstoff geringere Emissionen. Befindet sich beispielsweise das Fahrzeug außerhalb einer Zone in der nur Fahrzeuge mit emissionsreduziertem Kraftstoff betrieben werden können, ist ein Umschalten auf den emissionsreduzierten Kraftstoff entsprechend nicht notwendig. Sobald jedoch das Fahrzeug in die entsprechende Zone hineinfährt, kann aufgrund der Positionsdaten bzw. der Position des Fahrzeugs und den aktuellen Zonendaten das Umschalten auf den emissionsreduzierten Kraftstoff erfolgen. Befindet sich beispielsweise das Fahrzeug innerhalb einer Zone, in der es zunächst nicht notwendig ist mittels des emissionsreduzierten Kraftstoffs das Fahrzeug zu betreiben, bleibt zunächst das Fahrzeug mit dem konventionellen Kraftstoff im Betrieb. Wird allerdings aufgrund neuer aktueller Zonendaten die Vorgabe dahingehend geändert, dass ab sofort nur noch Fahrzeuge mittels des emissionsreduzierten Kraftstoffs innerhalb dieser Zone betrieben werden können, kann dementsprechend ein Umschalten der aus dem Tanksystem auf den emissionsreduzierten Kraftstoff aus dem zweiten Tank erfolgen. Das Fahrzeug ist dementsprechend nicht gezwungen darauf zu warten, dass anhand der aktuellen Zonendaten wieder Fahrzeuge mit dem konventionellen Kraftstoff betrieben werden können. Das Fahrzeug bleibt flexibel einsetzbar und kann dauerhaft in den entsprechenden Zonen betrieben werden.According to the method according to the invention, a conventional fuel is available in the first tank and an emission-reduced fuel is available in the second. The fuel supply from the tank system is controlled from conventional fuel to emission-reduced fuel as soon as the vehicle's position and the zone data provided require a switchover. The reduced-emission fuel produces lower emissions when burned compared to the conventional fuel. If, for example, the vehicle is located outside of a zone in which only vehicles with reduced-emission fuel can be operated, it is accordingly not necessary to switch to the reduced-emission fuel. However, as soon as the vehicle drives into the corresponding zone, the switchover to the emission-reduced fuel can take place on the basis of the position data or the position of the vehicle and the current zone data. For example, if the vehicle is located within a zone in which it is initially not necessary to operate the vehicle using the reduced-emission fuel, the vehicle initially remains in operation with the conventional fuel. However, if the specification is changed due to new, current zone data so that from now on only vehicles can be operated using the reduced-emission fuel within this zone, the fuel from the tank system can be switched to the reduced-emission fuel from the second tank accordingly. The vehicle is therefore not forced to wait until vehicles can be operated with conventional fuel again based on the current zone data. The vehicle remains flexible and can be operated permanently in the corresponding zones.

Mittels einer Car-2-Cloud-Kommunikation wird ein Füllstand des zweiten Tanks oder ein charakteristischer Wert des Füllstands des zweiten Tanks an eine zentrale Erfassungsstelle übermittelt und eine Einfahrt in eine bestimmte Zone nur erlaubt, sofern der Füllstand des zweiten Tanks das Betreiben der Brennkraftmaschine mit dem emissionsreduzierten Kraftstoff möglich macht. Ist beispielsweise innerhalb einer entsprechenden Zone das Betreiben von Fahrzeugen nur mittels emissionsreduziertem Kraftstoff möglich, und plant ein Fahrzeug bzw. ein Fahrer in eine derartige Zone einzufahren, kann dementsprechend gemäß dieser Ausführungsform eine Kommunikation mittels der Car-2-Cloud-Kommunikationsschnittstelle mit der zentralen Erfassungsstelle erfolgen. Mittels der Kommunikation kann aufgrund des übermittelten Füllstands des zweiten Tanks, der angibt wie viel emissionsreduzierter Kraftstoff in dem zweiten Tank vorhanden ist, die Einfahrt in die entsprechende Zone erlaubt bzw. nicht erlaubt werden. Dadurch kann zentral gesteuert werden, wer in die entsprechende Zone einfahren kann und wer nicht.A fill level in the second tank or a characteristic value of the fill level in the second tank is transmitted to a central recording point by means of Car-2-Cloud communication and entry into a specific zone is only permitted if the filling level of the second tank makes it possible to operate the internal combustion engine with the emission-reduced fuel. If, for example, vehicles can only be operated within a corresponding zone using reduced-emission fuel and a vehicle or driver plans to enter such a zone, communication using the Car-2-Cloud communication interface with the central detection point can accordingly take place according to this embodiment take place. By means of the communication, entry into the corresponding zone can be permitted or not permitted based on the transmitted fill level of the second tank, which indicates how much emission-reduced fuel is present in the second tank. This means that it can be controlled centrally who can drive into the corresponding zone and who cannot.

Gemäß einer Ausführungsform sind emissionsreduzierte Kraftstoffe synthetische Kraftstoffe, die mittels Strom (bevorzugt aus erneuerbaren Quellen) aus Wasser und Kohlenstoffdioxid hergestellt werden (z. B. OME-Polyoxymethylendimethylether).According to one embodiment, reduced emission fuels are synthetic fuels made from water and carbon dioxide (e.g., OME-polyoxymethylene dimethyl ether) using electricity (preferably from renewable sources).

Gemäß einer Ausführungsform werden als aktuelle Zonendaten tagesaktuelle oder stundenaktuelle Zonendaten bereitgestellt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden als bereitgestellten Zonendaten minuten- oder sogar sekundenaktuelle Zonendaten bereitgestellt. Dadurch können beispielsweise akut belastete innerstädtische Zonen während einer bestimmten Uhrzeit äußerst genaue und aktuelle Zonendaten an die Fahrzeuge übermitteln, die wiederum daraufhin auf den emissionsreduzierten Kraftstoff umschalten können, um die notwendigen Emissionsvorgaben einhalten zu können. Dadurch wiederum sinkt die Emissionsbelastung der entsprechenden Zonen vorteilhaft schnell und kann vorteilhaft genau gesteuert bzw. geregelt werden. Das Umschalten auf den emissionsreduzierten Kraftstoff kann gemäß einer Ausführungsform ohne Zutun des Fahrers eines derartigen Fahrzeugs mit den Tanksystem erfolgen bzw. der Fahrer wird ggf. lediglich darüber informiert. Dadurch, dass die aktuellen Zonendaten derart zeitaktuell sind, kann die Emissionsbelastung aufgrund von Brennkraftmaschinen in den entsprechenden Zonen vorteilhaft lokalgenau und schnell reduziert werden.According to one embodiment, zone data that is updated daily or updated hourly is provided as current zone data. According to a further embodiment, zone data updated to the minute or even to the second is provided as the zone data provided. This allows, for example, acutely stressed inner-city zones to transmit extremely precise and up-to-date zone data to the vehicles at a certain time, which in turn can then switch to the emission-reduced fuel in order to be able to comply with the necessary emission regulations. As a result, in turn, the emission load on the corresponding zones advantageously falls quickly and can advantageously be precisely controlled or regulated. According to one embodiment, switching to the emission-reduced fuel can take place without the driver of such a vehicle with the tank system having to do anything, or the driver may only be informed of this. Due to the fact that the current zone data is up-to-date in this way, the emission load due to internal combustion engines in the corresponding zones can advantageously be reduced with local accuracy and quickly.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Positionsdaten mittels Daten eines globalen Positionierungssystems und/oder mittels Navigationsdaten bereitgestellt. Die Daten des globalen Positionierungssystems sind beispielsweise GPS-Daten. Die Navigationsdaten aus einem Navigationsgerät innerhalb des Fahrzeugs können zusätzlich dazu verwendet werden, um die Positionsbestimmung vorteilhaft genau durchführen zu können. Insgesamt kann mittels Daten des globalen Positionsbestimmungssystems und mittels der Navigationsdaten vorteilhaft genau die Position des Fahrzeugs innerhalb oder außerhalb von entsprechenden Zonen ermittelt werden.According to one embodiment, the position data is provided using data from a global positioning system and/or using navigation data. The global positioning system data is, for example, GPS data. The navigation data from a navigation device inside the vehicle can also be used to advantageously be able to carry out the position determination precisely. Overall, the position of the vehicle inside or outside of corresponding zones can advantageously be precisely determined using data from the global positioning system and using the navigation data.

Gemäß einer Ausführungsform werden die aktuellen Zonendaten dem Fahrzeug mittels einer Cloud-2-Car-Kommunikation übermittelt. Die Cloud-2-Car-Kommunikation erfolgt dementsprechend über eine Cloud-2-Car-Kommunikationsschnittstelle. Dabei werden beispielsweise von einer zentralen Stelle, wie beispielsweise einer Behörde, die entsprechenden aktuellen Zonendaten an eine Cloud-Infrastruktur übertragen, die wiederum mit dem entsprechenden Fahrzeug über die Cloud-2-Car-Kommunikation kommuniziert und dadurch dem Fahrzeug die aktuellen Zonendaten übermittelt. Dabei kann zunächst eine Standortübermittlung des Fahrzeugs an die Cloud-Infrastruktur erfolgen, woraufhin anschließend die für den jeweiligen Standort bzw. für die jeweilige Zone relevanten aktuellen Zonendaten dem Fahrzeug zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr übermittelt werden. Mittels der Cloud-2-Car-Kommunikation gemäß dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft einfach einzelne Fahrzeuge und auch eine gesamte Fahrzeugflotte derart mit den aktuellen Zonendaten zu versorgen, dass die vorgegebenen Emissionsgrenzen vorteilhaft genau und schnell eingehalten werden.According to one embodiment, the current zone data is transmitted to the vehicle using cloud-2-car communication. Accordingly, the Cloud-2-Car communication takes place via a Cloud-2-Car communication interface. For example, the relevant current zone data is transmitted from a central location, such as an authority, to a cloud infrastructure, which in turn communicates with the relevant vehicle via cloud-2-car communication and thereby transmits the current zone data to the vehicle. The location of the vehicle can first be transmitted to the cloud infrastructure, whereupon the current zone data relevant for the respective location or for the respective zone is transmitted to the vehicle for controlling the fuel supply. By means of cloud-2-car communication according to this embodiment, it is advantageous to supply individual vehicles and also an entire vehicle fleet with the current zone data in such a way that the specified emission limits are advantageously adhered to precisely and quickly.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Position des Fahrzeugs kontinuierlich überwacht, die Zonenidentifizierung wird kontinuierlich durchgeführt, die aktuellen Zonendaten werden kontinuierlich bereitgestellt und die Steuerung der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem basierend aus den bereitgestellten Zonendaten und der kontinuierlich überwachten Position des Fahrzeugs wird kontinuierlich durchgeführt. Die kontinuierliche Steuerung der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem ermöglich es, dass aufgrund neuer aktueller Zonendaten eine kontinuierliche und dadurch über eine längere Zeitdauer bzw. Wegstrecke genaue Steuerung der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem möglich ist. Dadurch kann punktuell auf neue aktuelle Zonendaten reagiert werden, wodurch die geforderten Emissionsvorgaben vorteilhaft eingehalten werden können, insbesondere wenn beispielsweise mehrere Zonen während einer Fahrt durchfahren werden bzw. wenn sich über eine bestimmte Zeitspanne die aktuellen Zonendaten ändern. Zusätzlich können gemäß dieser Ausführungsform Bewegungen des Fahrzeugs beispielsweise in eine der Zonen hinein oder heraus vorteilhaft genau bei der Steuerung der Kraftstoffzufuhr berücksichtigt werden.According to one embodiment, the position of the vehicle is continuously monitored, the zone identification is continuously performed, the current zone data is continuously provided and the control of the fuel supply from the tank system based on the provided zone data and the continuously monitored position of the vehicle is continuously performed. The continuous control of the fuel supply from the tank system makes it possible, based on new, current zone data, to control the fuel supply from the tank system continuously and therefore precisely over a longer period of time or distance. As a result, it is possible to react selectively to new current zone data, as a result of which the required emission specifications can advantageously be met, in particular if, for example, several zones are passed through during a journey or if the current zone data changes over a certain period of time. In addition, according to this embodiment, movements of the vehicle, for example into or out of one of the zones, can advantageously be precisely taken into account when controlling the fuel supply.

Gemäß einer Ausführungsform werden zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr Navigationsdaten einer geplanten Fahrroute berücksichtigt. Die Navigationsdaten sind Daten aus dem Navigationssystem des Fahrzeugs, die angeben welche Fahrroute das Fahrzeug bzw. der Fahrer plant zu fahren. Die Navigationsdaten beinhalten beispielsweise Streckenrouten, welche durch unterschiedliche Zonen mit unterschiedlichen Emissionsvorgaben führen. Dementsprechend kann die Steuerung der Kraftstoffzufuhr während der Durchfahrt durch die unterschiedlichen Zonen anhand der Navigationsdaten geplant werden. Ist beispielsweise kein emissionsreduzierter Kraftstoff in dem Tanksystem vorhanden, kann dementsprechend die geplante Fahrroute dahingehend geändert werden, dass derartige Zonen, in denen das Fahrzeug nur mit emissionsreduziertem Kraftstoff betrieben werden kann, umfahren werden.According to one embodiment, navigation data of a planned driving route are taken into account to control the fuel supply. The navigation data is data from the navigation system tem of the vehicle that indicate which route the vehicle or the driver plans to take. The navigation data contain, for example, route routes that lead through different zones with different emission specifications. Accordingly, the control of the fuel supply while driving through the different zones can be planned on the basis of the navigation data. If, for example, there is no reduced-emission fuel in the tank system, the planned driving route can be changed accordingly such that zones in which the vehicle can only be operated with reduced-emission fuel are bypassed.

Gemäß einer Ausführungsform wird der tatsächlich verwendete Kraftstoff aus dem Tanksystem erfasst und mittels einer Car-2-Cloud-Kommunikation an eine zentrale Erfassungsstelle übermittelt. Gemäß dieser Ausführungsform ist es entsprechend möglich den tatsächlich verwendeten Kraftstoff zum Betrieb des Fahrzeugs zu erfassen und dadurch zu überwachen, ob die Emissionsvorgaben, welche anhand den aktuellen Zonendaten vorgegeben wurden, auch eingehalten wurden.According to one embodiment, the fuel actually used is recorded from the tank system and transmitted to a central recording point by means of Car-2-Cloud communication. According to this embodiment, it is correspondingly possible to record the fuel actually used to operate the vehicle and thereby monitor whether the emission specifications, which were specified using the current zone data, have actually been complied with.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Vorrichtung zu Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine ein Tanksystem mit einem ersten Tank und einem zweiten Tank aufweist, eine Steuereinheit auf, die zur Steuerung eines der vorgenannten Verfahrens ausgebildet ist. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Motorsteuereinheit sein. Es ist auch denkbar, dass die Vorrichtung ein separater Teil in der Motorsteuereinheit ist oder als externe zusätzliche Steuereinheit zur expliziten Steuerung des Tanksystems beispielsweise in einem Fahrzeug verbaut ist.According to a further aspect of the present disclosure, a device for controlling a fuel supply of an internal combustion engine, the internal combustion engine having a tank system with a first tank and a second tank, has a control unit which is designed to control one of the aforementioned methods. The device can be, for example, an engine control unit. It is also conceivable that the device is a separate part in the engine control unit or is installed as an external additional control unit for the explicit control of the tank system, for example in a vehicle.

Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung sind in der 1 dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments and developments of the method according to the present disclosure are in 1 shown and explained in more detail based on the following description.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr gemäß einer Ausführungsform.the 1 FIG. 12 shows a schematic illustration of a vehicle with a device for controlling a fuel supply according to an embodiment.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 weist eine Brennkraftmaschine 110, ein Tanksystem 120 und einen Abgastrakt 130 auf. Das Tanksystem 120 weist einen ersten Tank 122 und einen zweiten Tank 124 auf. In dem ersten Tank 122 ist ein konventioneller Kraftstoff vorrätig und in dem zweiten Tank 124 ist ein emissionsreduzierter Kraftstoff (beispielsweise ein synthetischer Kraftstoff) vorrätig.the 1 FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100. Vehicle 100 has an internal combustion engine 110, a tank system 120 and an exhaust system 130. FIG. The tank system 120 has a first tank 122 and a second tank 124 . A conventional fuel is stored in the first tank 122 and a reduced emission fuel (eg, a synthetic fuel) is stored in the second tank 124 .

Das Fahrzeug 100 weist zusätzlich eine Steuereinheit 200 auf. Die Steuereinheit 200 ist dazu ausgebildet, die Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem 120 bzw. aus dem ersten Tank 122 und aus dem zweiten Tank 124 zu steuern. Zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr werden der Steuereinheit 200 aktuelle Zonendaten 230 übermittelt. Die aktuellen Zonendaten 230 werden gemäß dieser Ausführungsform über eine Cloud-Infrastruktur 210 übermittelt. Die Übermittlung von der Cloud-Infrastruktur 210 an das Fahrzeug erfolgt dabei mittels einer Car-2-Cloud-2-Car-Kommunikation 220. Die aktuellen Zonendaten 230 werden dementsprechend mittels der Car-2-Cloud-2-Car-Kommunikation 220 an das Fahrzeug 100, insbesondere an die Steuereinheit 200 des Fahrzeugs 100 übermittelt. Aufgrund der aktuellen Zonendaten 230 kann dementsprechend die Steuereinheit 200 die Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem 120 an die Brennkraftmaschine 110 zur Steuerung der Emissionen aus der Brennkraftmaschine 210 heranziehen.The vehicle 100 additionally has a control unit 200 . Control unit 200 is designed to control the fuel supply from tank system 120 or from first tank 122 and from second tank 124 . Current zone data 230 is transmitted to the control unit 200 in order to control the fuel supply. According to this embodiment, the current zone data 230 is transmitted via a cloud infrastructure 210 . The transmission from the cloud infrastructure 210 to the vehicle takes place by means of a car-2-cloud-2-car communication 220. The current zone data 230 is accordingly sent by means of the car-2-cloud-2-car communication 220 to the Vehicle 100, in particular transmitted to the control unit 200 of the vehicle 100. Accordingly, based on the current zone data 230 , the control unit 200 can use the fuel supply from the tank system 120 to the internal combustion engine 110 to control the emissions from the internal combustion engine 210 .

Der Steuereinheit 200 werden zusätzlich Positionsdaten bereitgestellt, die angeben wo sich das Fahrzeug 100 in Bezug zur Umgebung 300 befindet, um festzustellen, in welcher Zone sich das Fahrzeug 100 befindet. Zusätzlich können Navigationsdaten eines Navigationsgeräts bereitgestellt werden, die beispielsweise eine geplante Fahrtroute beinhalten, um eine entsprechende vorausschauende Steuerung der Kraftstoffzufuhr aufgrund der aktuellen Zonendaten 230 und Positionsdaten bzw. geplanter Routendaten vorzunehmen. Die von der Brennkraftmaschine 110 des Fahrzeugs 100 tatsächlich verwendeten Kraftstoffe aus dem Tanksystem 120 können anschließend mittels der Car-2-Cloud-2-Car-Kommunikation 220 an eine zentrale Erfassungsstelle übermittelt werden, wobei dadurch eine Überprüfung der tatsächlich verwendeten Kraftstoffe des Fahrzeugs 100 bzw. einer gesamten Flotte möglich ist. Zusätzlich kann mittels der Car-2-Cloud-2-Car-Kommunikation 220 ein Füllstand des ersten Tanks 122 und / oder des zweiten Tanks 124 abgefragt werden und eine Einfahrt in eine entsprechende Zone, in der das Fahrzeug 100 nur mittels des emissionsreduzierten Kraftstoffs betrieben werden kann, nur dann erlaubt werden, sofern der Füllstand des zweiten Tanks 124 mit dem emissionsreduzierten Kraftstoff eine Durchfahrt durch die Zone bzw. ein Einfahren ermöglicht.The control unit 200 is additionally provided with position data that indicate where the vehicle 100 is located in relation to the environment 300 in order to determine in which zone the vehicle 100 is located. In addition, navigation data from a navigation device can be provided, which contain a planned route, for example, in order to carry out a corresponding anticipatory control of the fuel supply on the basis of the current zone data 230 and position data or planned route data. The fuels actually used by internal combustion engine 110 of vehicle 100 from tank system 120 can then be transmitted to a central acquisition point by means of car-2-cloud-2-car communication 220, with the fuels actually used in vehicle 100 or An entire fleet is possible. In addition, the car-2-cloud-2-car communication 220 can be used to query a filling level of the first tank 122 and/or the second tank 124 and an entry into a corresponding zone in which the vehicle 100 is only operated using the reduced-emission fuel can only be allowed if the filling level of the second tank 124 with the emission-reduced fuel allows passage through the zone or entry.

Claims (8)

Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) eines Fahrzeugs (100), wobei die Brennkraftmaschine (110) ein Tanksystem (120) mit einem ersten Tank (122) und einem zweiten Tank (124) aufweist, mit den Schritten: - Betreiben der Brennkraftmaschine (110) mit einem Kraftstoff aus dem Tanksystem (120); - Bestimmen der Position des Fahrzeugs (100) mittels Positionsdaten; - Durchführen einer Zonenidentifizierung, wobei mittels der Position des Fahrzeugs (100) ermittelt wird, in welcher Zone sich das Fahrzeug befindet; - Bereitstellen von aktuellen Zonendaten (230) der entsprechenden identifizierten Zone, wobei die aktuellen Zonendaten (230) Emissionsvorgaben beinhalten; - Steuern der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem (120) basierend auf den bereitgestellten aktuellen Zonendaten (230) und der Position des Fahrzeugs (100), wobei in dem ersten Tank (122) ein konventioneller Kraftstoff vorrätig ist und in dem zweiten Tank (124) ein emissionsreduzierter Kraftstoff vorrätig ist und das Steuern der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem (120) einen Wechsel von dem konventionellen Kraftstoff auf den emissionsreduzierten Kraftstoff umfasst, sobald die Position des Fahrzeugs und die bereitgestellten Zonendaten (230) ein Umschalten erfordern, und wobei mittels einer Car-2-Cloud Kommunikation (220) ein Füllstand des zweiten Tanks (124) oder ein charakteristischer entsprechender Wert an eine zentrale Erfassungsstelle übermittelt wird und eine Einfahrt in eine bestimmte Zone nur erlaubt wird, sofern der Füllstand des zweiten Tanks (124) das Betreiben der Brennkraftmaschine (110) mit dem emissionsreduzierten Kraftstoff ermöglicht.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) of a vehicle (100), the internal combustion engine (110) having a tank system (120) with a first tank (122) and a second tank (124), with the steps: - operating the Internal combustion engine (110) with a fuel from the tank system (120); - Determining the position of the vehicle (100) using position data; - Carrying out a zone identification, it being determined by means of the position of the vehicle (100) in which zone the vehicle is located; - providing current zone data (230) of the corresponding identified zone, the current zone data (230) including emission specifications; - Control the fuel supply from the tank system (120) based on the provided current zone data (230) and the position of the vehicle (100), wherein in the first tank (122) a conventional fuel is in stock and in the second tank (124). reduced-emission fuel is available and controlling the fuel supply from the tank system (120) includes a change from the conventional fuel to the reduced-emission fuel as soon as the position of the vehicle and the provided zone data (230) require a switch, and wherein by means of a Car-2 - Cloud communication (220) a filling level of the second tank (124) or a characteristic corresponding value is transmitted to a central recording point and entry into a specific zone is only permitted if the filling level of the second tank (124) prevents the internal combustion engine ( 110) made possible with the reduced-emission fuel. Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) gemäß Anspruch 1, wobei als aktuelle Zonendaten (230) tagesaktuelle oder stundenaktuelle Zonendaten bereitgestellt werden.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) according to claim 1 , with current zone data (230) being provided as current zone data for the day or for the hour. Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Positionsdaten mittels Daten eines globalen Positionsbestimmungssystems und / oder mittels Navigationsdaten bereitgestellt werden.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) according to claim 1 or 2 , The position data being provided by means of data from a global positioning system and/or by means of navigation data. Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aktuellen Zonendaten (230) dem Fahrzeug (100) mittels einer Cloud-2-Car Kommunikation (220) übermittelt werden.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) according to one of the preceding claims, wherein the current zone data (230) are transmitted to the vehicle (100) by means of cloud-2-car communication (220). Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Position des Fahrzeugs (100) kontinuierlich überwacht wird, die Zonenidentifizierung kontinuierlich durchgeführt wird, die aktuellen Zonendaten (230) kontinuierlich bereitgestellt werden und die Steuerung der Kraftstoffzufuhr aus dem Tanksystem (120) basierend auf den bereitgestellten Zonendaten (230) und der kontinuierlich überwachten Position des Fahrzeugs (100) kontinuierlich durchgeführt wird.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) according to any one of the preceding claims, wherein the position of the vehicle (100) is continuously monitored, the zone identification is continuously carried out, the current zone data (230) are continuously provided and the control of the fuel supply from the Tank system (120) based on the provided zone data (230) and the continuously monitored position of the vehicle (100) is performed continuously. Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr Navigationsdaten einer geplanten Fahrroute berücksichtigt werden.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) according to one of the preceding claims, wherein navigation data of a planned driving route are taken into account for controlling the fuel supply. Verfahren zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der tatsächlich verwendete Kraftstoff erfasst wird und mittels einer Car-2-Cloud Kommunikation (220) an eine zentrale Erfassungsstelle übermittelt wird.Method for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110) according to one of the preceding claims, wherein the fuel actually used is recorded and is transmitted to a central recording point by means of a Car-2-Cloud communication (220). Vorrichtung zur Steuerung einer Kraftstoffzufuhr einer Brennkraftmaschine (110), wobei die Brennkraftmaschine (110) ein Tanksystem (120) mit einem ersten Tank (122) und einem zweiten Tank (124) aufweist, wobei die Vorrichtung eine Steuereinheit (200) aufweist, die zur Steuerung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Device for controlling a fuel supply of an internal combustion engine (110), the internal combustion engine (110) having a tank system (120) with a first tank (122) and a second tank (124), the device having a control unit (200) which is used for Control of a method according to one of the preceding claims is formed.
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