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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Computerprogramm, das einen Programmcode für einen Computer zum Umsetzen eines Verfahrens gemäß der Erfindung umfasst. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs und auf ein Kraftfahrzeug, z. B. ein Hybridfahrzeug, das mit der Vorrichtung ausgestattet ist.
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Hintergrund
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Gewisse Motorfahrzeuge sind mit einer Funktionalität zum Sparen von Treibstoff und Verringern von Abgasen durch Abschalten und Starten eines Verbrennungsmotors bei vorübergehenden Stopps, wie im Leerlauf an einer Ampel, z. B. bei Rot, oder beim Laden oder Entladen von Fracht, ausgestattet. Die Funktionalität kann Start/Stopp-Funktionalität bzw. S/S-Funktionalität genannt werden. Ein Beispiel für solche Fahrzeuge sind Autos mit sogenanntem Hybridantrieb. Fahrzeuge ohne Hybridantrieb können ebenfalls mit der Start/Stopp-Funktionalität ausgestattet sein. Der Antrieb von Fahrzeugen mit Hybridantrieb kann über einen Verbrennungsmotor oder ein Hybridsystem erfolgen, das eine elektrische Maschine und einen Energiespeicher, z. B. eine geeignete Batterie, umfasst.
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Während des Betriebs von Fahrzeugen mit der Start/Stopp-Funktionalität wird der Motor häufiger als während des Betriebs von Fahrzeugen ohne die Start/Stopp-Funktionalität abgeschaltet und gestartet. Dies ist mit einem größeren Risiko verbunden, dass das Fahrzeug unbekannter oder unerwünschter Fehlfunktionsmodi unterliegt, die den Betrieb dessen Systeme negativ beeinflussen könnten, z. B. die Steuerung diverser Stoßdämpfer und Hilfselementen, den Betrieb von Adaptionen diverser Systeme, die Wärmeregulierung diverser Komponenten oder den Betrieb diverser Sensoren und dergleichen. In gewissen Fällen können diverse Fehlfunktionscodes erzeugt werden.
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Derzeit gibt es für einen Benutzer keine Benutzerfreundliche und effektive Methode, eine Diagnose des Fahrzeugs beispielsweise in einer Werkstätte oder an einer Reparaturwerkstatt anhand der während des Betriebs der Start/Stopp-Funktionalität erzeugten Fehlfunktionscodes zu stellen. Gemäß dem Stand der Technik ist der Benutzer in seiner Fahrzeugdiagnosestellung stark eingeschränkt, so wie auch beim der Fehlerbehebung von Fehlfunktionsmodi in Zusammenhang mit der Start/Stopp-Funktionalität. Ein Benutzer kann in Fällen, in denen eine Fahrerkabine des Fahrzeugs geneigt ist, z. B. um akustisch nach einem Luftleck zu suchen, einen Stoßdämpfer des Fahrzeugs zu inspizieren oder visuell nach einem Flüssigkeitsleck zu suchen, somit gezwungen sein, das Fahrzeug mithilfe eines Schlüssels manuell abzuschalten und zu starten.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Es besteht daher ein Bedarf daran, einem Benutzer das Untersuchen von Fahrzeugen zu erleichtern, z. B. in einer Reparaturwerkstatt. Es besteht insbesondere ein Bedarf daran, einem Benutzer das Untersuchen von Fehlfunktionen von Hilfselementen, Komponenten, Systemen usw. oder Fehlfunktionscodes in Zusammenhang mit der Start/Stopp-Funktionalität von Fahrzeugen wie z. B. LKWs zu untersuchen, z. B. im Rahmen eines Services.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein neues und vorteilhaftes Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs vorzuschlagen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine neue und vorteilhafte Vorrichtung und ein neues und vorteilhaftes Computerprogramm zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs vorzuschlagen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs auf Benutzerfreundliche und zeitlich effiziente Weise im Rahmen der Diagnose von Fehlfunktionen in Zusammenhang mit der Start/Stopp-Funktionalität vorzuschlagen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs auf Benutzerfreundliche und kosteneffiziente Weise im Rahmen der Diagnose von Fehlfunktionen in Zusammenhang mit der Start/Stopp-Funktionalität vorzuschlagen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Durchführen einer effektiven Untersuchung und/oder Diagnose eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen.
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Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 gelöst.
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Ein Aspekt der Erfindung schlägt ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs vor, wobei das Fahrzeug Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch über eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors aufweist, um während des routinemäßigen Fahrens Treibstoff zu sparen. Das Verfahren umfasst den Schritt des Steuerns zumindest der Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs.
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Das Ergebnis ist ein Benutzerfreundliches Verfahren, mit dem ein Benutzer aktiv manuell bestimmen kann, wann ein Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs gestartet und/oder abgeschaltet werden sollte. Dies kann vorteilhafterweise durch drahtlose Kommunikation mit einer mobilen elektronischen Einheit in einem Abstand zur Fahrerkabine des Fahrzeugs erreicht werden. Unter einem Aspekt der Erfindung ist das Ergebnis ein Verfahren, mit dem der Benutzer den Betrieb des Motors stärker steuern kann, z. B. während Funktionsuntersuchungen in Zusammenhang mit der Start/Stopp-Funktionalität. Es sei angemerkt, dass das Fahrzeug, wenn der Motor durch die Start/Stopp-Funktionalität abgeschaltet wird, immer noch in Betrieb sein kann, d. h. diverse Systeme mit Energie versorgt werden und laufen können. Wenn das Fahrzeug ein Hybridsystem hat, kann Letzteres immer noch aktiv sein, wenn der Motor nicht an ist.
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Ein Aspekt der Erfindung schlägt einen Werkstättentest vor, das das Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs umfasst, wobei das Fahrzeug Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch über eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors aufweist, um während des routinemäßigen Fahrens Treibstoff zu sparen. Der Werkstättentest umfasst den folgenden Schritt:
- – Steuern zumindest der Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs.
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Das Ergebnis ist ein Verfahren für eine leichtere Fehlerbehebung bei einem Fahrzeug mit Start/Stopp-Funktionalität. Dies kann das manuelle Bestimmen dessen umfassen, wann das Abschalten und Starten des Motors durch die Start/Stopp-Funktionalität erfolgen sollte.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Steuern sowohl der Start- und Stopp-Anordnung als auch der Funktion des Startens und Abschaltens des Motors über einen Zündschalter unter Kontrolle des Benutzers. Das Steuern des Startens und Abschaltens des Motors kann elektronisch erzielt werden, z. B. mithilfe eines virtuellen Schlüssels.
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Das Ergebnis ist ein vielseitiges Verfahren, mit dem es möglich ist, nicht nur das Starten und Abschalten des Motors des Fahrzeugs durch die Start- und Stopp-Anordnung durchzuführen, sondern auch dessen gewöhnliches Starten und/oder Abschalten. Dies kann durch die mobile elektronische Einheit erzielt werden, die als virtueller Schlüssel für einen Zündschalter des Fahrzeugs dient.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Überschreiben zumindest gewisser bestehender vordefinierter Bedingungen, die ein Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers.
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Das vorteilhafte Ergebnis ist ein für den Benutzer benutzerfreundliches Verfahren. Durch Überschreiben zumindest gewisser nicht-entscheidender Bedingungen ist es möglich, das Starten und Abschalten des Motors ohne Einschränkungen in Form von im Wesentlichen unnötigen oder unerwünschten unerfüllten vordefinierten Bedingungen durchzuführen. Ein weiteres Ergebnis ist die Möglichkeit zum Durchführen eines gewünschten Services oder Funktionstests des Fahrzeugs auf zeitlich effektive Weise.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Hinzufügen weiterer vordefinierter Bedingungen, die das Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, zu bestehenden vordefinierten Bedingungen während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers.
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Ein effektives und sicheres Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit erzielt werden. Die hinzugefügten weiteren vordefinierten Bedingungen können sicherheitsbezogen sein. Ein Beispiel für eine solche sicherheitsbezogene Bedingung könnte sein, dass eine Handbremse oder eine Feststellbremse des Fahrzeugs vor Abschalten oder Starten des Motors aktiviert wurde. Ein weiteres Beispiel könnte sein, dass eine vorherrschende Temperatur eines Fluids in einem gewissen System unter einer vordefinierten Temperatur ist, um zu verhindern, dass der Benutzer während des Funktionstests dem Risiko von Verbrennungen ausgesetzt ist.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Steuern der Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten sowohl in Form von eigenständigen Starts und Stopps als auch in Form von Starts und Stopps gemäß einer vordefinierten Sequenz. Ein eigenständiger Start stellt somit ein spezifisches Ereignis dar. Ein eigenständiger Stopp stellt gleichermaßen ein spezifisches Ereignis dar. Eigenständige Stopps und Starts in der Sequenz können bei einer Ausführungsform beispielsweise unabhängig voneinander gewählt werden.
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Das Ergebnis ist ein vielseitiges und benutzerfreundliches Verfahren gemäß der Erfindung, das einem Benutzer ermöglicht, vorab eine vordefinierte Sequenz von Starts und Stopps zu fordern, z. B. in Intervallen von 2, 5 oder 10 Minuten. Bei einem Beispiel kann eine Sequenz eine Reihe von Start- und Abschaltvorgängen des Motors umfassen, wobei der Zeitraum zwischen den Start- und Abschaltvorgängen variieren kann. Die Sequenz kann auf eine Prüfliste für ein Service oder für Funktionstests des Fahrzeugs ausgerichtet sein.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Steuern der Funktionen durch eine externe Benutzervorrichtung, die ein tragbarer Computer sein kann. Das Verfahren kann den Schritt des Verbindens der externen Benutzervorrichtung umfassen, so dass eine drahtlose Kommunikation mit einer Steuereinheit des Fahrzeugs hergestellt wird, um die Start- und Stopp-Funktionalität zu verwalten. Das Ergebnis ist ein benutzerfreundliches Verfahren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Steuern der Funktionen durch fahrzeuginterne Benutzervorrichtungen. Das vorteilhafte Ergebnis ist eine alternative Methode zum Umsetzen eines benutzergesteuerten Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Anpassen von Funktionen in Zusammenhang mit dem Starten und/oder Abschalten des Motors an die Steuerung während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers. Dies kann z. B. vordefinierte Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Abschalten oder Starten des zu inaktivierenden Motors umfassen. Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Abschalten oder Starten des Motors, die für gewöhnlich nicht mit der Start/Stopp-Funktionalität in Zusammenhang stehen, können ebenfalls hinzugefügt und ausgeführt werden. Das Ergebnis ist ein vielseitiges und benutzerfreundliches Verfahren gemäß der Erfindung.
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Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen:
- – Anpassen der Erzeugung von Fehlfunktionscodes an die Steuerung während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers. Dies kann gewisse Fehlfunktionscodes umfassen, die während des Betriebs der zu inaktivierenden Start/Stopp-Funktionalität für gewöhnlich nicht dargeboten und somit nicht aufgezeichnet und/oder angezeigt werden. Bei einer Version können alle Fehlfunktionscodes, die für gewöhnlich mit der Start/Stopp-Funktionalität in Zusammenhang stehen, oder kann ein Teil davon Verfahren des Verfahrens der Erfindung erzeugt und routinemäßig dargeboten werden, d. h. wenn die Steuerung der Funktionalität durch den Benutzer erfolgt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist vorteilhafterweise auf Fahrzeuge anwendbar, die mit einem Verbrennungsmotor und einem Hybridsystem ausgestattet sind, z. B. einem parallelen Hybridsystem. Die Hybridsysteme können z. B. ein geeignetes Mittel zur Energiespeicherung umfassen, z. B. ein Schwungrad, einen pneumatischen Akkumulator oder Kondensator. Bei einem Beispiel kann das Hybridsystem mit einem Energiespeicher in Form einer Batterie versehen sein. Daher ist das Verfahren vielseitig.
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Das Verfahren kann in bestehenden Kraftfahrzeugen umgesetzt werden. Unter einem Aspekt der Erfindung kann die Software zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung in einer Steuereinheit des Fahrzeugs während der Herstellung des Fahrzeugs installiert werden. Ein Käufer des Fahrzeugs kann somit die Möglichkeit haben, die Funktion des Verfahrens als Option auszuwählen. Alternativ kann eine Software, die einen Programmcode zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs umfasst, im Rahmen eines Upgrades in einer Reparaturwerkstatt in einer Steuereinheit des Fahrzeugs installiert werden, wobei in diesem Fall die Software in einen Speicher der Steuereinheit geladen werden kann.
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Software, die einen Programmcode zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs umfasst, ist leicht zu aktualisieren oder zu ersetzen. Darüber hinaus können verschiedene Teile der Software, die den Programmcode zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs umfasst, unabhängig voneinander ersetzt werden. Diese modulare Konfiguration ist aus Wartungssicht vorteilhaft.
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Ein Aspekt der Erfindung ist eine vorgeschlagene Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors aufweist, die eine Start- und Stopp-Anordnung umfassen, die sich zum vorübergehenden Abschalten des Motors eignet, um während des routinemäßigen Fahrens Treibstoff zu sparen. Die Vorrichtung umfasst ein Mittel, das sich zum Steuern zumindest der Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs eignet.
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Ein Aspekt der Erfindung ist eine vorgeschlagene Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug Funktionen aufweist, die sich zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch über eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors eignen, um während des routinemäßigen Fahrens Treibstoff zu sparen. Die Vorrichtung umfasst ein Mittel, das sich zum Steuern zumindest der Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Steuern sowohl der Start- und Stopp-Anordnung als auch der Funktion des Startens und Abschaltens des Motors über einen Zündschalter unter Kontrolle des Benutzers eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Überschreiben zumindest gewisser bestehender vordefinierter Bedingungen, die ein Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Hinzufügen weiterer vordefinierter Bedingungen, die das Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, zu bestehenden vordefinierten Bedingungen während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Steuern der Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten sowohl in Form von eigenständigen Starts und Stopps als auch in Form von Starts und Stopps gemäß einer vordefinierten Sequenz eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Steuern der Funktionen durch eine externe Benutzervorrichtung eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Steuern der Funktionen durch fahrzeuginterne Benutzervorrichtungen eignet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Anpassen von Funktionen in Zusammenhang mit dem Starten und/oder Abschalten des Motors an die Steuerung während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers eignet. Bei einer Version werden sämtliche Fehlfunktionscodes in Zusammenhang mit einer Start/Stopp-Funktionalität routinemäßig erzeugt, ein Benutzer des Fahrzeugs kann diese jedoch außer Acht lassen, wenn er das Verfahren gemäß der Erfindung anwendet.
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Die Vorrichtung kann umfassen:
- – ein Mittel, das sich zum Anpassen der Erzeugung von Fehlfunktionscodes an die Steuerung während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers eignet.
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Es werden hier diverse Mittel beschrieben, die für die Durchführung einer gewissen Funktion vorgeschlagen werden. Es sei angemerkt, dass das Mittel so ausgelegt oder vorgesehen ist, dass es die Funktionen durchführt.
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Ein Aspekt der Erfindung ist ein vorgeschlagenes Kraftfahrzeug, das mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18 versehen ist. Das Fahrzeug kann ein beliebiges von LKW, Bus oder Auto sein. Es kann ein Hybridfahrzeug sein. Es kann alternativ ein Hubwagen, ein Kipper, ein Schaufelradbagger, ein Kran, eine Forstmaschine, Bergbaumaschine, ein Nutzfahrzeug oder eine andere geeignete Plattform sein.
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Ein Aspekt der Erfindung ist ein vorgeschlagenes Computerprogramm zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei das Programm einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode umfasst, um eine elektronische Einheit oder einen weiteren Computer, der mit der elektronischen Einheit verbunden ist, dazu zu veranlassen, Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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Ein Aspekt der Erfindung ist ein vorgeschlagenes Computerprogramm zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei das Programm einen Programmcode umfasst, um eine elektronische Einheit oder einen weiteren Computer, der mit der elektronischen Einheit verbunden ist, dazu zu veranlassen, Schritte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
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Ein Aspekt der Erfindung ist ein vorgeschlagenes Computerprogrammprodukt, das einen auf einem computerlesbaren Medium gespeicherten Programmcode umfasst, um Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn der Programmcode auf einer elektronischen Steuereinheit oder einem weiteren Computer, der mit der elektronischen Steuereinheit verbunden ist, ausgeführt wird.
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Weitere Ziele, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus den folgenden Details sowie auch bei Ausübung der Erfindung ersichtlich. Auch wenn die Erfindung nachstehend beschrieben ist, sei angemerkt, dass sie nicht auf die beschriebenen spezifischen Details beschränkt ist. Der Fachmann mit Zugang zu den vorliegenden Lehren wird weitere Anwendungen, Modifikationen und Integrationen auf anderen Gebieten erkennen, die in den Umfang der Erfindung fallen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Um die vorliegende Erfindung und deren weitere Ziele und Vorteile umfassender zu verstehen, sollte die nachstehende ausführliche Beschreibung in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen werden, in denen gleiche Bezugszeichen in den diversen Schaubildern ähnliche Elemente bezeichnen und in denen:
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1 schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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2 schematisch ein Teilsystem des in 1 gezeigten Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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3 schematisch ein Teilsystem des in 1 gezeigten Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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4a ein schematischer Ablaufplan ist, der ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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4b ein ausführlicherer schematischer Ablaufplan ist, der ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; und
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5 schematisch einen Computer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 100. Das beispielhaft dargestellte Fahrzeug umfasst eine Zugmaschine 110 und einen Sattelauflieger 112. Das Fahrzeug kann ein Schwerlastwagen, z. B. ein LKW oder ein Bus sein. Alternativ kann es ein Bus sein. Das Fahrzeug umfasst unter einem Aspekt der Erfindung eine Steuereinheit mit einer sogenannten Start/Stopp-Funktionalität. Es kann ein Hybridfahrzeug sein, das mit einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Antriebssystem versehen ist. Es kann ein Hybridfahrzeug sein, das mit einem Verbrennungsmotor und einem Nutzbremsensystem versehen ist. Es kann ein Fahrzeug sein, das für seinen Antrieb nur einen Verbrennungsmotor aufweist, der ein Ottomotor oder ein Dieselmotor sein kann.
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Der Ausdruck ”Verbindung” bezieht sich hier auf eine Kommunikationsverbindung, die eine physische Verbindung wie eine optoelektronische Kommunikationsstrecke oder eine nicht-physische Verbindung wie eine Drahtlosverbindung sein kann, z. B. eine Funkverbindung oder eine Mikrowellenverbindung.
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Der Ausdruck ”Nutzbremsensystem” bezieht sich hier auf ein geeignetes Nutzbremsensystem, das so ausgelegt ist, dass es in der Lage ist, übertragene Energie zu speichern und die gespeicherte Energie danach auf geeignete Weisen zu verwenden. Es wird hier zwar ein paralleles Hybridsystem, das einen Energiespeicher und eine elektrische Maschine umfasst, beschrieben, dies ist jedoch lediglich ein Beispiel für ein Nutzbremsensystem.
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Der Ausdruck ”routinemäßiges Fahren” des Fahrzeugs 100 bezieht sich hier auf das übliche, normale oder gewöhnliche Fahren davon. Er deckt diverse Arten von Fahrensweisen des Fahrzeugs ab, die in dessen alltäglicher Verwendung vorkommen. Bei einem Beispiel umfasst eine solche Verwendung das alltägliche Fahren in städtischen Umgebungen, in denen das Fahrzeug von Zeit zu Zeit an einer Ampel oder einem Straßenschild oder in einer Schlange oder im Stau zum Stillstand kommen muss. Bei einem weiteren Beispiel umfasst eine solche Verwendung das alltägliche Fahren in städtischen Umgebungen, in denen das Fahrzeug aus dem Stillstand starten muss, z. B. nach einem Halt an einer Ampel oder einem Straßenschild. Die Start- und Stopp-Anordnung ist hier so beschrieben, dass sie für das vorübergehende Abschalten des Motors vorgesehen ist, um während des routinemäßigen Fahrens Treibstoff zu sparen. Dieses ist wie oben beschrieben auszulegen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind unter einem Aspekt der Erfindung für andere Plattformen als Kraftfahrzeuge gut geeignet, z. B. Wasserfahrzeuge. Das Wasserfahrzeug kann eines beliebigen Typs sein, z. B. Motorboote, Dampfer, Fähren, U-Boote, Luftkissenboote oder Schiffe.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind unter einem Aspekt der Erfindung z. B. auch für einen Gesteinsbrecher oder dergleichen gut geeignet.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind unter einem Aspekt der Erfindung auch für Systeme gut geeignet, die z. B. Industriemotoren und/oder motorbetriebene Industriemotoren umfassen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind unter einem Aspekt der Erfindung auch für diverse Arten von Kraftwerken gut geeignet, z. B. ein Elektrizitätswerk, das einen Dieselgenerator umfasst.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind auch für ein beliebiges geeignetes Antriebssystem gut geeignet, das eine Antriebsmaschine und eine Start/Stopp-Funktionalität umfasst, z. B. auf einer Lokomotive oder einer anderen Plattform.
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2 zeigt ein paralleles Hybridsystem 299 des Fahrzeugs 100. Das parallele Hybridsystem befindet sich in der der Zugmaschine 110.
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Das parallele Hybridsystem 299 umfasst einen Verbrennungsmotor 230, der eine Ausgangswelle 235 aufweist, die mit einer Kupplung 240 verbunden ist, bei der es sich um eine beliebige geeignete Kupplung handeln kann. Sie könnte eine Rutschkupplung mit einer Druckplatte und -scheibe sein. Bei einer Alternative kann die Kupplung als sogenannte Lock-up-Funktion in einem Drehmomentwandler umgesetzt sein, wenn das Getriebe des Fahrzeugs ein Automatikgetriebe aufweist. Die Kupplung ist mit einer Eingangswelle 245 eines Getriebes 280 verbunden. Das Getriebe weist eine Ausgangswelle 265 auf, die mit einem Drehmomentverteiler 270 für eine Energieübertragung auf eine Reihe von Zugrädern 280 über jeweilige Antriebswellen 275 verbunden ist.
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Das parallele Hybridsystem 299 umfasst des Weiteren eine elektrische Maschinenkonfiguration, die eine elektrische Maschine 250 umfasst, die auf der Eingangswelle 245 des Getriebes 280 angeordnet ist. Die elektrische Maschine ist elektrisch mit einem Energiespeicher 255 verbunden. Die elektrische Maschine kann bei einem Beispiel für einen Antriebsenergieausgang von 60 bis 120 kW ausgelegt sein. Der Energiespeicher kann eines beliebigen geeigneten Typs sein. Er kann bei einem Beispiel eine Batterie eines beliebigen Typs sein, z. B. eine Lithiumionenbatterie. Alternativ kann er z. B. eine NiMH-Batterie sein. Er kann bei einem weiteren Beispiel ein elektrochemischer Energiespeicher sein, z. B. ein elektrochemischer Kondensator, ein sogenannter SuperCap. Der Energiespeicher wird hier durch eine Batterie herkömmlichen Typs für parallele Hybridsysteme beispielhaft dargestellt.
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Die elektrische Maschine 250 ist in einer Version so ausgelegt, dass sie vom Energiespeicher 255 mit Energie versorgt wird und dadurch als Antriebsmaschine für den Antriebsstrang des Fahrzeugs dient, um ein Antriebsdrehmoment auf die Getriebeeingangswelle 245 zu übertragen. Die elektrische Maschine ist in einer Version dazu geeignet, als Generator für die elektrische Maschinenkonfiguration zu dienen und somit den Energiespeicher 255 während des Bremsens des Fahrzeugs zu laden. Die elektrische Maschine kann für gewöhnlich abwechselnd als Motor und Generator dienen. Während des Nutzbremsens des Fahrzeugs wird ein Bremsdrehmoment auf die Eingangswelle 245 angelegt, wodurch der Energiespeicher 255 geladen wird.
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Bei dieser beispielhaften Ausführungsform ist die Batterie 255 über ein Kabel L255 elektrisch mit einem elektrischen Gleichrichter 253 verbunden. Der Gleichrichter ist dazu geeignet, eine über das Kabel L255 aus der Batterie gezogene DC-Spannung in eine gewünschte geeignete dreiphasige Spannung umzuwandeln. Der Gleichrichter ist dazu geeignet, diese dreiphasige Spannung über ein Kabel L253 zur elektrischen Maschine 250 zu speisen, um die elektrische Maschine mit Energie zu versorgen und zu betreiben. Die DC-Spannung kann bis zu mehreren 100 Volt betragen, z. B. 300 oder 700 Volts.
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Die elektrische Maschinenkonfiguration umfasst die elektrische Maschine 250, den Gleichrichter 253, die Batterie 255 und die erforderlichen Verbindungen zwischen diesen.
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Der Gleichrichter ist geeigneterweise so ausgelegt, dass er auf ein Nutzbremsen des Fahrzeugs durch Umwandeln einer aus der elektrischen Maschine 250 erzeugten und dem Gleichrichter zugespeisten dreiphasigen Spannung in eine DC-Spannung reagiert. Der Gleichrichter ist so ausgelegt, dass er die DC-Spannung über ein Kabel L255 der Batterie 255 zuspeist, um die Batterie zu laden.
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Die elektrische Maschinenkonfiguration, auf die hier Bezug genommen wird, liegt in Form einer Komponentenkonfiguration vor, die die elektrische Maschine 250, das Kabel L253, den Gleichrichter 253, das Kabel L255 und den Energiespeicher 255 umfasst, es sei jedoch angemerkt, dass verschiedene Versionen der elektrischen Maschinenkonfiguration denkbar sind. Bei einer Version können der Energiespeicher und der Gleichrichter als integrale Einheit hergestellt sein, die elektrisch mit der elektrischen Maschine verbunden ist. Bei einer weiteren Version können der Gleichrichter und die elektrische Maschine als integrale Einheit hergestellt sein, die mit dem Energiespeicher verbunden ist. Bei einer dritten Version können der Energiespeicher, der Gleichrichter und die elektrische Maschine als integrale Einheit hergestellt sein.
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Bei einer Version ist zumindest eine Verbrauchereinheit 290 elektrisch mit einer Ausgangsseite der Batterie 255 verbunden und könnte z. B. ein/e (Klima-)AC-Hilfseinheit oder -Fahrerkabinengebläse sein. Die Batterie 255 ist dazu geeignet, die zumindest eine Verbrauchereinheit 290 zu bespeisen. Bei einer weiteren Version weist das parallele Hybridsystem keine solche Verbrauchereinheit auf. Alternativ kann die Verbrauchereinheit so ausgelegt sein, dass sie direkt von einer anderen Energiequelle als der Batterie 255 bespeist wird, z. B. von der elektrischen Maschine 250.
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Eine erste Steuereinheit 210 ist für eine Kommunikation mit dem Motor 230 über eine Verbindung L230 ausgelegt. Die erste Steuereinheit ist so ausgerichtet, dass sie den Betrieb des Motors gemäß gespeicherten Betriebsroutinen steuert. Sie ist beispielsweise so ausgerichtet, dass sie eine vorherrschende Drehzahl des Motors (oder ein vorherrschendes Drehmoment der Ausgangswelle) hin zu einer erforderlichen Drehzahl (oder einem erforderlichen Drehmoment der Ausgangswelle) geführt wird. Die erste Steuereinheit ist mit einer Start/Stopp-Funktionalität versehen. Sie ist so ausgerichtet, dass sie den Motor abschaltet, wenn dies während eines routinemäßigen Betriebs des Fahrzeuges angemessen ist, z. B. wenn es an einer Ampel, z. B. einer roten Ampel, stillsteht oder beim Laden oder Entladen von Facht. In diesem Kontext ist die erste Steuereinheit so ausgerichtet, dass sie den Motor startet, wenn dies während eines routinemäßigen Betriebs des Fahrzeugs angemessen ist, z. B. wenn Ampeln auf Grün schalten oder wenn das Laden oder Entladen von Fracht abgeschlossen wurde.
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Die erste Steuereinheit 210 ist für eine Kommunikation mit einem fahrzeuginternen Kommunikationsendgerät 205 über eine Verbindung L205 ausgelegt. Das Endgerät 205 kann sich in einer Fahrerkabine des Fahrzeugs befinden, z. B. als Teil des Armaturenbretts. Das Endgerät kann einen Betrachtungsbildschirm, z. B. einen berührungsempfindlichen Bildschirm, umfassen und kann einen Satz von Druckknöpfen oder ein anderes geeignetes Mittel zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen, z. B. zum Starten und Abschalten des Motors 230 über die Start/Stopp-Funktionalität der ersten Steuereinheit. Ein Benutzer des Fahrzeugs, z. B. ein Fahrer, ein Werkstättentechniker oder ein Servicetechniker, kann das Kommunikationsendgerät 205 verwenden, um den Betrieb des Motors über die Start/Stopp-Funktionalität zu steuern, die in der ersten Steuereinheit gespeichert ist. Ein Benutzer des Fahrzeugs kann somit das Endgerät 205 verwenden, um den Motor über die Start/Stopp-Funktionalität manuell abzuschalten. Ein Benutzer kann gleichermaßen das Endgerät 205 verwenden, um den Motor über die Start/Stopp-Funktionalität manuell zu starten.
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Die erste Steuereinheit 210 ist für eine Kommunikation mit einem fahrzeugexternen Kommunikationsendgerät 207 über eine Verbindung L207 ausgelegt. Die Verbindung L207 kann eine physische Verbindung sein, die für eine trennbare Kommunikation mit der ersten Steuereinheit ausgelegt ist, z. B. über ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetz. Das Netz kann einen CAN-Bus umfassen. Bei einer Alternative ist das Endgerät 207 für eine Drahtloskommunikation mit der ersten Steuereinheit ausgelegt. Es kann eine mobile elektronische Vorrichtung sein. Es kann einen Betrachtungsbildschirm, z. B. einen berührungsempfindlichen Bildschirm, umfassen und kann einen Satz von Druckknöpfen oder ein anderes geeignetes Mittel zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen, z. B. zum Starten und Abschalten des Motors 230 über die Start/Stopp-Funktionalität der ersten Steuereinheit. Der Benutzer des Fahrzeugs kann das Endgerät 207 verwenden, um den Betrieb des Motors über die Start/Stopp-Funktionalität zu steuern, die in der ersten Steuereinheit gespeichert ist. Ein Benutzer des Fahrzeugs kann somit das Endgerät 207 verwenden, um den Motor über die Start/Stopp-Funktionalität manuell abzuschalten. Ein Benutzer kann gleichermaßen das Endgerät 207 verwenden, um den Motor über die Start/Stopp-Funktionalität manuell zu starten.
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Die Start/Stopp-Funktionalität kann die Form einer Start- und Stopp-Anordnung haben, die in die erste Steuereinheit 210 oder die zweite Steuereinheit 220 integriert sein kann. In solchen Fällen ist die Start/Stopp-Funktionalität in Form eines Softwarecodes umgesetzt, der von der ersten Steuereinheit 210 und/oder der zweiten Steuereinheit 220 ausgeführt wird.
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Eine Reihe von Bedingungen in Zusammenhang mit der Start/Stopp-Funktionalität kann vordefiniert und ebenfalls in einem Speicher der ersten Steuereinheit 210 gespeichert werden.
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Bei einem Beispiel kann ein Satz von Bedingungen in Zusammenhang mit dem Starten des Motors 230 durch die Start/Stopp-Funktionalität vorhanden sein. Der vordefinierte Satz von Bedingungen kann angewandt werden, wenn der Motor während eines routinemäßigen Betriebs über die Start/Stopp-Funktionalität gestartet wird. Unter einem Aspekt des Verfahrens gemäß der Erfindung kann der vordefinierte Satz von Bedingungen angepasst werden, wobei eine oder mehrere der Bedingungen inaktiviert werden können, wenn die Start/Stopp-Funktionalität unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung inaktiviert wird. Weitere Bedingungen können ebenfalls zu dem vordefinierten Satz von Bedingungen hinzugefügt werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalität unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird.
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Ein Beispiel für die Bedingungen zum Starten des Fahrzeugs 100 durch die Start/Stopp-Funktionalität könnte sein, dass eine vorherrschende Temperatur einer gewissen Komponente oder Vorrichtung des Fahrzeugs über oder unter einem vordefinierten Schwellenwert liegt. Ein Beispiel für eine Bedingung zum Starten des Fahrzeugs durch die Start/Stopp-Funktionalität, die zum Satz von Bedingungen hinzugefügt werden könnte, ist, dass eine Handbremse des Fahrzeugs zu aktivieren ist.
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Bei einem Beispiel kann ein Satz von Bedingungen in Zusammenhang mit dem Abschalten des Motors 230 durch die Start/Stopp-Funktionalität vorhanden sein. Der vordefinierte Satz von Bedingungen kann angewandt werden, wenn der Motor während eines routinemäßigen Betriebs über die Start/Stopp-Funktionalität gestartet wird. Unter einem Aspekt des Verfahrens gemäß der Erfindung kann der vordefinierte Satz von Bedingungen angepasst werden. Somit können eine oder mehrere dieser inaktiviert werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalität unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird. Weitere Bedingungen können ebenfalls zu dem vordefinierten Satz von Bedingungen hinzugefügt werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalität unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird.
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Ein Beispiel für die Bedingungen zum Ausschalten des Fahrzeugs 100 durch die Start/Stopp-Funktionalität könnte sein, dass eine vorherrschende Temperatur einer gewissen Komponente oder Vorrichtung des Fahrzeugs über oder unter einem vordefinierten Schwellenwert liegt. Ein Beispiel für eine Bedingung zum Starten des Fahrzeugs durch die Start/Stopp-Funktionalität, die zum Satz von Bedingungen hinzugefügt werden könnte, ist, dass eine Handbremse des Fahrzeugs zu aktivieren ist.
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Gewisse der Bedingungen zum Abschalten oder Starten des Motors 230 durch die Start/Stopp-Funktionalität während eines routinemäßigen Betriebs oder gemäß dem Verfahren der Erfindung können sogenannte kritische Bedingungen sein. Wenn eine kritische Bedingung nicht erfüllt ist, kann das gewünschte Starten oder Abschalten des Motors durch die Start/Stopp-Funktionalität nicht erfolgen. Jedes Starten oder Abschalten des Motors bei Nichterfüllung einer kritischen Bedingung könnte Systemen des Fahrzeugs oder Objekten oder Individuen in deren Umgebung schaden.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können gewisse der Bedingungen in Zusammenhang mit dem Starten oder Abschalten durch die Start/Stopp-Funktionalität von der ersten Steuereinheit 210 ggf. überschrieben werden, mit der Maßgabe, dass es sich nicht um sogenannte kritische Bedingungen handelt.
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Die erste Steuereinheit ist so ausgelegt, dass sie im Falle, dass zumindest eine kritische Bedingung nicht erfüllt ist, das Starten oder Abschalten des Motors durch die Start/Stopp-Funktionalität nicht zulässt.
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Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Benutzer das fahrzeuginterne oder -externe Kommunikationsendgerät verwenden, um eine vordefinierte Sequenzliste einzugeben, die gewünschte Start- und Abschaltzeiten für den Motor angibt. In diesem Fall ist die erste Steuereinheit so ausgelegt, dass sie das Starten und Abschalten des Motors gemäß der Liste steuert.
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Bei einem Beispiel kann ein Satz von Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Starten des Motors durch die Start/Stopp-Funktionalität vorhanden sein. Der vordefinierte Satz von Steueraktionen kann angewandt werden, wenn der Motor während eines routinemäßigen Betriebs über die Start/Stopp-Funktionalität gestartet wird. Unter einem Aspekt des Verfahrens gemäß der Erfindung kann der vordefinierte Satz von Steueraktionen angepasst werden. Somit können eine oder mehrere dieser inaktiviert werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalitätsfunktion unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird. Weitere Steueraktionen können ebenfalls zu dem vordefinierten Satz von Steueraktionen hinzugefügt werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalitätsfunktion unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird.
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Mögliche Beispiele für solche Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Starten des Fahrzeugs durch die Start/Stopp-Funktionalität könnten sein, dass ein gewisser Stoßdämpfer oder ein gewisses Hilfselement des Fahrzeugs auf eine gewisse Weise betrieben oder gesteuert wird oder dass ein Anpassungsprozess durchgeführt wird oder nicht oder dass das Kühlen einer Komponente erforderlich ist oder nicht.
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Bei einem Beispiel kann ein Satz von Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Abschalten des Motors durch die Start/Stopp-Funktionalität vorhanden sein. Der vordefinierte Satz von Steueraktionen kann angewandt werden, wenn der Motor während eines routinemäßigen Betriebs über die Start/Stopp-Funktionalität abgeschaltet wird. Unter einem Aspekt des Verfahrens gemäß der Erfindung kann der vordefinierte Satz von Steueraktionen angepasst werden. Somit können eine oder mehrere dieser inaktiviert werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalitätsfunktion unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird. Weitere Steueraktionen können ebenfalls zu dem vordefinierten Satz von Steueraktionen hinzugefügt werden, wenn die Start/Stopp-Funktionalitätsfunktion unter Kontrolle des Benutzers gemäß der Erfindung verwaltet wird.
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Mögliche Beispiele für solche Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Ausstellen des Fahrzeugs 100 durch die Start/Stopp-Funktionalität könnten sein, dass ein gewisser Stoßdämpfer oder ein gewisses Hilfselement des Fahrzeugs auf eine gewisse Weise betrieben oder gesteuert wird oder dass ein Anpassungsprozess durchgeführt wird oder nicht oder dass das Erhitzen einer Komponente erforderlich ist oder nicht.
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Ein Beispiel für eine Steueraktion, die mit dem Ausstellen des Fahrzeugs durch die Start/Stopp-Funktionalität in Zusammenhang steht und die zum Satz von Steueraktionen hinzugefügt werden kann, ist das Anpassen eines Differenzialdrucksensors des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Abschaltens des Motors oder direkt danach.
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Die erste Steuereinheit 210 ist so ausgelegt, dass sie über eine Verbindung L240 mit der Kupplung 240 kommuniziert und ist so ausgelegt, dass sie den Betrieb der Kupplung gemäß gespeicherten Betriebsroutinen steuert. Sie ist z. B. so ausgelegt, dass sie die Kupplung öffnet, sie zusammenschiebt und sie verschließt, und zwar gemäß den gespeicherten Betriebsroutinen.
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Die erste Steuereinheit 210 ist so ausgelegt, dass sie mit der elektrischen Maschine 250 über eine Verbindung L250 kommuniziert und den Betrieb der elektrischen Maschine gemäß gespeicherten Betriebsroutinen steuert. Auch wenn die Verbindung L250 in 2 mit der elektrischen Maschine 250 verbunden ist, ist sie in der Praxis mit dem elektrischen Gleichrichter 253 verbunden. In der Praxis ist die erste Steuereinheit so ausgelegt, dass sie die elektrische Maschine durch den Gleichrichter steuert. Beispielsweise ist die erste Steuereinheit so ausgelegt, dass sie die Richtung der elektrischen Maschine gemäß den gespeicherten Betriebsroutinen auswählt. Dies bedeutet, dass die erste Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie den Gleichrichter verwendet, um die elektrische Maschine dazu zu veranlassen, als Motor zu dienen und somit Antriebsdrehmoment auf die Eingangswelle 245 des Getriebes 260 zu übertragen. Es bedeutet ebenfalls, dass die erste Steuereinheit so ausgelegt ist, dass sie die elektrische Maschine ggf. dazu veranlasst, als Generator zu dienen, um die Batterie 255 aufzuladen, z. B. während eines Nutzbremsens gemäß der Erfindung.
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Die erste Steuereinheit 210 ist so ausgelegt, dass sie über eine Verbindung L280 mit dem Getriebe 280 kommuniziert und ist so ausgelegt, dass sie den Betrieb des Getriebes gemäß gespeicherten Betriebsroutinen steuert. Sie ist z. B. so ausgelegt, dass sie diverse Gangsprünge im Getriebe, einschließlich Leerlaufstellung, gemäß den gespeicherten Betriebsroutinen bewirkt. Das Getriebe kann ein sogenanntes manuelles Getriebe, z. B. ein robotisiertes/automatisches manuelles Getriebe, oder ein Automatikgetriebe sein.
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Eine zweite Steuereinheit 220 ist so ausgelegt, dass sie über einen Link L220 mit der ersten Steuereinheit 210 kommuniziert. Diese zweite Steuereinheit kann trennbar mit der ersten Steuereinheit 210 verbunden sein. Sie kann eine in Bezug auf das Fahrzeug 100 externe Steuereinheit sein. Sie kann so ausgelegt sein, dass sie die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte gemäß der Erfindung ausführt. Sie kann verwendet werden, um Software auf die erste Steuereinheit 210 querzuladen, insbesondere Software zum Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie kann alternativ so ausgelegt sein, dass sie über ein fahrzeuginternes Netz mit der ersten Steuereinheit kommuniziert. Sie kann so ausgelegt sein, dass sie im Wesentlichen ähnliche Funktionen wie jene der ersten Steuereinheit durchführt, z. B. Steuern des Betriebs des Motors 230, der Kupplung 240, der elektrischen Maschinenkonfiguration, die die elektrische Maschine 250, den Gleichrichter 253 und die Batterie 255 umfasst, und des Getriebes 280. Die zweite Steuereinheit 220 kann so ausgelegt sein, dass sie im Wesentlichen ähnliche Funktionen wie jene der ersten Steuereinheit 210 durchführt, z. B. Steuern zumindest der Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs.
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Es sei angemerkt, dass gewisse der oben genannten Funktionen von der ersten Steuereinheit 210 und gewisse dieser von der zweiten Steuereinheit 220 durchgeführt werden.
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Die erste Steuereinheit 210 ist so ausgelegt, dass sie das Abschalten des Motors 230 unter Kontrolle des Benutzers steuert.
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Sie ist gleichermaßen so ausgelegt, dass sie das Starten des Motors unter Kontrolle des Benutzers steuert.
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Die erste Steuereinheit 210 ist so ausgelegt, dass sie das Abschalten des Motors 230 durch einen virtuellen Abschaltbefehl unter Kontrolle des Benutzers bewirkt. Sie ist gleichermaßen so ausgelegt, dass sie das Starten des Motors durch einen virtuellen Startbefehl unter Kontrolle des Benutzers bewirkt. Der Startbefehl und der Abschaltbefehl können vom Benutzer über das fahrzeuginterne Kommunikationsendgerät 205 oder das fahrzeugexterne Kommunikationsendgerät 207 durchgeführt werden. Der Benutzer kann somit den Motor abschalten oder starten, ohne dass er einen üblichen Startschlüssel oder Start/Abschalt-Knopf des Fahrzeugs verwenden muss.
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Die erste Steuereinheit 210 umfasst Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch über eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors, um während eines routinemäßigen Fahrens Treibstoff zu sparen. Sie ist so ausgelegt, dass sie die Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs steuert. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie sowohl die Start- und Stopp-Anordnung als auch die Funktion des Startens und Abschaltens des Motors über einen Zündschalter unter Kontrolle des Benutzers steuert. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie zumindest gewisse bestehende vordefinierte Bedingungen, die ein Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers überschreibt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie weitere vordefinierte Bedingungen, die ein Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, während des Steuerns unter Kontrollers des Benutzers zu bestehenden vordefinierten Bedingungen hinzufügt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie die Start- und Stopp-Anordnung für ein vorübergehendes Abschalten sowohl in Form von eigenständigen Starts und Stopps als auch in Form von Starts und Stopps gemäß einer vordefinierten Sequenz steuert. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die erste Steuereinheit so ausgelegt, dass sie die Start/Stopp-Funktion durch eine externe Benutzervorrichtung steuert, auch fahrzeugexternes Kommunikationsendgerät 207 genannt. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie die Start/Stopp-Funktion durch fahrzeuginterne Benutzervorrichtungen steuert, z. B. das interne Kommunikationsendgerät 205. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie Funktionen in Zusammenhang mit dem Starten und/oder Abschalten des Motors während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers an die Steuerung anpasst (Hinzufügen von Funktionen, die für gewöhnlich nicht mit dem Starten/Stoppen in Zusammenhang stehen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie Bedingungen und/oder Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Starten und/oder Abschalten des Motors während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers an die Steuerung anpasst. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie Funktionen in Zusammenhang mit dem Starten und/oder Abschalten des Motors während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers an die Steuerung anpasst. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist sie so ausgelegt, dass sie das Erzeugen von Fehlfunktionscodes während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers an die Steuerung anpasst.
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Wenn der Motor 230 unter Kontrolle des Benutzers über die Start/Stopp-Funktionalität abgeschaltet wird, kann das Fahrzeug durch das Hybridsystem und/oder andere Systeme an Bord, die ggf. mit Energie versorgt werden, aktiviert werden und/oder in Betrieb sind, immer noch laufen.
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Wenn der Motor gemäß dem Verfahren der Erfindung abgeschaltet wird, wird er daher vollständig abgeschaltet, d. h. er läuft nicht einmal mehr mit einer Leerlaufdrehzahl.
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3 veranschaulicht schematisch ein Teilsystem 399 des Fahrzeugs 100. Dieses Teilsystem befindet sich in der Zugmaschine 110.
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Das Teilsystem 399 umfasst einen Verbrennungsmotor 230 mit einer Ausgangswelle 235, die mit einer Kupplung 240 verbunden ist. Die Kupplung kann eine beliebige geeignete Kupplung sein. Sie könnte eine Rutschkupplung mit einer Druckplatte und -scheibe sein. Sie könnte bei einer Alternative als sogenannte Lock-up-Funktion in einem Drehmomentwandler umgesetzt sein, wenn das Getriebe des Fahrzeugs ein Automatikgetriebe aufweist. Die Kupplung ist mit einer Eingangswelle 245 eines Getriebes 260 verbunden. Das Getriebe weist eine Ausgangswelle 265 auf, die mit einem Drehmomentverteiler 270 für eine Energieübertragung auf eine Reihe von Zugrädern 280 über jeweilige Antriebswellen 275 verbunden ist.
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Das Teilsystem 399 umfasst die zuvor beschriebene erste Steuereinheit 210 und zweite Steuereinheit 220, die mit der Start/Stopp-Funktionalität versehen und somit so ausgelegt sind, dass sie den Motor gemäß dem Verfahren der Erfindung abschalten und starten.
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Das Teilsystem 399 umfasst des Weiteren das fahrzeuginterne Kommunikationsendgerät 205 und das fahrzeugexterne Kommunikationsendgerät 207.
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Ein Benutzer kann somit zumindest die Start- und Stopp-Anordnung während Funktionstests des Fahrzeugs ähnlich wie in Bezug auf obige 2 beschrieben manuell (unter Kontrolle des Benutzers) steuern, mit der Ausnahme, dass in diesem Fall das Fahrzeug kein Hybridfahrzeug ist. Die Start/Stopp-Funktionalität kann daher in der ersten Steuereinheit 210 und/oder in der zweiten Steuereinheit 220 eines Fahrzeugs installiert werden, das nur von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird.
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Wenn der Motor unter Kontrolle des Benutzers über die Start/Stopp-Funktionalität abgeschaltet wird, kann das Fahrzeug durch andere Systeme an Bord, die ggf. mit Energie versorgt werden, aktiviert werden und/oder in Betrieb sind, immer noch laufen. Wenn der Motor gemäß dem Verfahren der Erfindung abgeschaltet wird, wird er daher vollständig abgeschaltet, d. h. er läuft nicht einmal mehr mit einer Leerlaufdrehzahl.
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4a ist ein schematischer Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs veranschaulicht, wobei das Fahrzeug Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch über eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors während eines routinemäßigen Fahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist, um Treibstoff zu sparen. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt s401, der den Schritt des Steuerns zumindest der Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs umfasst. Das Verfahren endet nach Schritt s401.
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4b ist ein schematischer Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs veranschaulicht, wobei das Fahrzeug Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch über eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors während eines routinemäßigen Fahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufweist, um Treibstoff zu sparen.
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Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt s410, der den Schritt des Initiierens des Startens des Motors 230 über die Start/Stopp-Funktionalität umfasst. Dies wird durch einen Benutzer des Fahrzeugs bewirkt, z. B. über das fahrzeuginterne Kommunikationsendgerät 205 oder das fahrzeugexterne Kommunikationsendgerät 207. Der Benutzer kann somit eine Anfrage zum Starten des Motors über den Link L205 oder L207 an die erste Steuereinheit 210 senden. Auf Schritt s410 folgt Schritt s420.
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Der Verfahrensschritt s420 umfasst den Schritt des Beurteilens des Satzes von vordefinierten Bedingungen in Zusammenhang mit dem Starten des Motors 230 über die Start/Stopp-Funktionalität der ersten Steuereinheit 210. Dies kann das Inaktivieren gewisser vordefinierter Bedingungen umfassen. Weitere Bedingungen können zum Satz von Bedingungen hinzugefügt werden. Ggf. kann zumindest eine vordefinierte oder hinzugefügte Bedingung überschrieben werden. Es ist auch möglich, festzustellen, ob relevante Bedingungen des Satzes von Bedingungen erfüllt sind oder nicht und ob zumindest eine kritische Bedingung nicht erfüllt ist.
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Wenn alle der entsprechenden Bedingungen in Zusammenhang mit dem Starten des Motors erfüllt sind, kann das Starten zugelassen und initiiert werden. In diesem Kontext können gewisse vordefinierte Bedingungen zum Starten überschrieben und somit inaktiviert werden, wobei in diesem Fall Schritt s430 folgt. Wenn alle der kritischen Bedingungen in Zusammenhang mit dem Starten des Motors erfüllt sind, kann das Starten zugelassen und initiiert werden, wobei in diesem Fall Schritt s430 folgt. Wenn nicht alle der Bedingungen, einschließlich kritischer Bedingungen, erfüllt sind, endet das Verfahren.
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Beim Verfahrensschritt s420 werden auch die zu erfolgenden Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Starten durch die Start/Stopp-Funktionalität ermittelt. Dies kann das Aktivieren oder Inaktivieren gewisser vordefinierter Steueraktionen umfassen. Weitere Steueraktionen können zu einem vordefinierten Satz von Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Starten des Motors hinzugefügt werden. Ggf. kann zumindest eine vordefinierte oder hinzugefügte Bedingung aktiviert oder inaktiviert werden.
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Der Verfahrensschritt s430 umfasst den Schritt des Startens des Motors 230 unter Kontrolle des Benutzers durch die Start/Stopp-Funktionalität. Die entsprechenden Steueraktionen, die in Schritt s420 festgestellt wurden, können gleichzeitig oder in Reihe erfolgen. Auf Schritt s430 folgt Schritt s440.
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Der Verfahrensschritt s440, der den Schritt des Initiierens des Abschaltens des Motors 230 über die Start/Stopp-Funktionalität umfasst, wird von einem Benutzer des Fahrzeugs bewirkt, z. B. über das fahrzeuginterne Kommunikationsendgerät 205 oder das fahrzeugexterne Kommunikationsendgerät 207. Der Benutzer kann somit eine Anfrage zum Abschalten des Motors über den Link L205 oder L207 an die erste Steuereinheit 210 senden. Auf Schritt s440 folgt Schritt s450.
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Der Verfahrensschritt s450 umfasst den Schritt des Beurteilens des Satzes von vordefinierten Bedingungen in Zusammenhang mit dem Abschalten des Motors über die Start/Stopp-Funktionalität der ersten Steuereinheit 210. Dies kann das Inaktivieren gewisser vordefinierter Bedingungen umfassen. Weitere Bedingungen können zum Satz von Bedingungen hinzugefügt werden. Ggf. kann zumindest eine vordefinierte oder hinzugefügte Bedingung überschrieben werden. Es ist auch möglich, festzustellen, ob relevante Bedingungen des Satzes von Bedingungen erfüllt sind oder nicht und ob zumindest eine kritische Bedingung nicht erfüllt ist.
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Wenn alle der entsprechenden Bedingungen in Zusammenhang mit dem Abschalten des Motors erfüllt sind, kann das Abschalten zugelassen und initiiert werden. In diesem Kontext können gewisse vordefinierte Bedingungen zum Abschalten überschrieben und somit inaktiviert werden, wobei in diesem Fall Schritt s480 folgt. Wenn alle der kritischen Bedingungen in Zusammenhang mit dem Abschalten des Motors erfüllt sind, kann das Abschalten zugelassen und initiiert werden, wobei in diesem Fall Schritt s480 folgt. Wenn nicht alle der Bedingungen, einschließlich kritischer Bedingungen, erfüllt sind, endet das Verfahren.
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Bei Schritt s450 werden auch die zu erfolgenden Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Abschalten durch die Start/Stopp-Funktionalität ermittelt. Dies kann das Aktivieren oder Inaktivieren gewisser vordefinierter Steueraktionen umfassen. Weitere Steueraktionen können zu einem vordefinierten Satz von Steueraktionen in Zusammenhang mit dem Abschalten des Motors hinzugefügt werden. Ggf. kann zumindest eine vordefinierte oder hinzugefügte Bedingung aktiviert oder inaktiviert werden.
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Auf Verfahrensschritt s450 folgt Verfahrensschritt s480.
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Der Verfahrensschritt s480 umfasst den Schritt des Abschaltens des Motors 230 unter Kontrolle des Benutzers durch die Start/Stopp-Funktionalität. Die entsprechenden Steueraktionen, die in Schritt s450 festgestellt wurden, können gleichzeitig oder in Reihe erfolgen.
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Das Verfahren endet nach Schritt s480.
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Bei einer alternativen Version können die Schritte s440, s450 und s480 vor den Schritten s410, s420 und s430 erfolgen. In diesem Fall wird das Abschalten des Motors über die Start/Stopp-Funktionalität zuerst initiiert, worauf das Initiieren des Startens des Motors durch die Start/Stopp-Funktionalität folgt.
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5 ist ein Schaubild einer Version einer Vorrichtung 500. Die Steuereinheiten 210 und 220, die in Bezug auf 2 beschrieben wurden, können bei einer Version die Vorrichtung 500 umfassen, die selbst einen nicht-flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Lese-/Schreibspeicher 550 umfasst. Der nicht-flüchtige Speicher 520 weist ein erstes Speicherelement 530 auf, in dem ein Computerprogramm, z. B. ein Betriebssystem, zum Steuern des Betriebs der Vorrichtung 500 gespeichert ist. Die Vorrichtung 500 umfasst ferner eine Bussteuereinheit, einen seriellen Kommunikationsanschluss, ein E/A-Mittel, einen A/D-Wandler, eine Zeit- und Datumseingabe- und -Transfereinheit, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuereinheit (nicht gezeigt). Der nicht-flüchtige Speicher 520 weist auch ein zweites Speicherelement 540 auf.
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Ein vorgeschlagenes Computerprogramm P umfasst Routinen zum Steuern des Betriebs eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug Funktionen zum Starten und Abschalten des Motors sowohl über einen Zündschalter als auch eine Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten des Motors während eines routinemäßigen Verfahrens aufweist, um Treibstoff zu sparen.
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Das Computerprogramm P kann Routinen zum Steuern sowohl der Start- und Stopp-Anordnung als auch der Funktion des Startens und Abschaltens des Motors über einen Zündschalter unter Kontrolle des Benutzers umfassen. Es kann Routinen zum Überschreiben zumindest gewisser bestehender vordefinierter Bedingungen, die ein Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, während des Steuerns unter Kontrollers des Benutzers umfasse. Es kann Routinen zum Hinzufügen weiterer vordefinierter Bedingungen, die das Starten und/oder Abschalten des Motors ermöglichen, zu bestehenden vordefinierten Bedingungen während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers umfassen. Es kann Routinen zum Steuern der Start- und Stopp-Anordnung zum vorübergehenden Abschalten sowohl in Form von eigenständigen Starts und Stopps als auch in Form von Starts und Stopps gemäß einer vordefinierten Sequenz umfassen. Es kann Routinen zum Steuern von Funktionen durch eine externe Benutzervorrichtung umfassen. Es kann Routinen zum Steuern der Funktionen durch fahrzeuginterne Benutzervorrichtungen umfassen. Es kann Routinen zum Anpassen von Funktionen in Zusammenhang mit dem Starten und/oder Abschalten des Motors an die Steuerung während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers umfassen. Es kann Routinen zum Anpassen des Erzeugens von Fehlfunktionscodes während des Steuerns unter Kontrolle des Benutzers an die Steuerung umfassen.
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Das Computerprogramm P kann in einer ausführbaren Form oder in einer komprimierten Form in einem Speicher 560 und/oder in einem Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert sein.
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Wenn eine Datenverarbeitungseinheit 510 als eine gewisse Funktion durchführend beschrieben ist, bedeutet dies, dass die Datenverarbeitungseinheit einen gewissen Teil des Programms ausführt, das im Speicher 560 gespeichert ist, oder einen gewissen Teil des Programms ausführt, das im Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert ist.
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Die Datenverarbeitungseinheit 510 kann über einen Datenbus 515 mit einem Datenanschluss 599 kommunizieren. Der nicht-flüchtige Speicher 520 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512 vorgesehen. Der separate Speicher 560 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit über einen Datenbus 511 vorgesehen. Der Lese-/Schreibspeicher 550 ist so ausgelegt, dass er über einen Datenbus 514 mit der Datenverarbeitungseinheit kommuniziert. Der Datenanschluss 599 kann z. B. die mit ihm verbundenen Verbindungen L205, L207, L220, L230, L240, L250 und L260 aufweisen (siehe 2 und 3).
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Wenn Daten am Datenanschluss 599 empfangen werden, werden sie vorübergehend im zweiten Speicherelement 540 gespeichert. Wenn empfangene Eingabedaten vorübergehend gespeichert wurden, wird die Datenverarbeitungseinheit 510 vorbereitet, die Codeausführung durchzuführen, wie oben beschrieben. Bei einer Version enthalten die am Datenanschluss 599 empfangenen Signale Informationen zu einem Benutzer, der das Starten des Motors anfragt, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Bei einer Version enthalten sie Informationen zu einem Benutzer, der das Abschalten des Motors anfragt, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Bei einer Version enthalten sie Informationen zu Starts und Stopps des Verbrennungsmotors 230 gemäß einer gewünschten oder vordefinierten Sequenz.
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Die am Datenanschluss 599 empfangenen Signale können von der Vorrichtung 500 verwendet werden, um zumindest die Start- und Stopp-Anordnung unter Kontrolle des Benutzers während Funktionstests des Fahrzeugs zu steuern.
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Teile des hier beschriebenen Verfahrens können von der Vorrichtung 500 über die Datenverarbeitungseinheit 510 durchgeführt werden, die das im Speicher 560 oder im Lese-/Schreibspeicher 550 gespeicherte Programm ausführt. Wenn die Vorrichtung 500 das Programm ausführt, werden hier beschriebene Verfahren ausgeführt.
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Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dient der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie soll nicht umfassend sein, noch soll sie die Erfindung auf die beschriebenen Varianten beschränken. Viele Modifikationen und Variationen ergeben sich für den Fachmann offensichtlich aus sich selbst. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendungen am besten zu erläutern und es dem Fachmann somit zu ermöglichen, die Erfindung durch verschiedene Ausführungsformen und mit den diversen Modifikationen, die sich für den Verwendungszweck eignen, zu verstehen.
