DE19621896A1

DE19621896A1 - Drehzahlmesser mit Ökonometer

Info

Publication number: DE19621896A1
Application number: DE19621896A
Authority: DE
Inventors: Guenter Eisermann; Manfred Dr Ing Steiner; Peter Dipl Ing Kozel
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-04
Also published as: DE59702126D1; EP0810121B1; EP0810121A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.

Aus der DE 30 41 861 A1 ist ein Drehzahlmesser bekannt, der eine, mit der Achse der Drehzahlmesseranzeige befestigte Scheibe aufweist, die eine Markierung hat und sich hinter dem Zifferblatt befindet. Durch ein Sichtfenster auf dem Zifferblatt wird, je nach Stellung des Zeigers des Drehzahlmessers, ein entsprechender Teil der Markierung sichtbar. Es kann damit ein Parameter, z. B. Treibstoffverbrauch an gezeigt werden. Allerdings ist dieser Treibstoffverbrauch ein rein statischer Wert, der weder die Fahrpedalstellung noch die Emissionen bzw. das instationäre Verhal ten des Motors berücksichtigt. Außerdem ist diese "starre" Anzeige nur für einen de finierten Motor anwendbar. Für weitere Motorbaugrößen werden weitere unter schiedliche Drehzahlmesser benötigt. Das erhöht den notwendigen Kapitaleinsatz für die Erstausrüstung, die Lagerteilhaltung und die gesamte Logistik.

Aus der DE 28 07 604 C3 ist eine Vorrichtung zur gemeinsamen Anzeige von zwei Betriebsparametern bekannt, dessen Anzeige über eine Leuchtdiodenmatrix mit zweidimensionalem Anzeigenfeld erfolgt. Bei dieser Vorrichtung ist zwar ein Hinweis für die Ist-Betriebsweise mit dynamischen Werten gegeben, aber es ist kein Zusam menhang ersichtlich, ob sich z. B. die Motordrehzahl überhaupt im sparsamen Dreh zahlbereich befindet und ob der Fahrer einen Gang höher schalten oder herunter schalten muß. Der Fahrer bekommt nur die Auskunft, wie die Fahrzeugbeschleuni gung und der entsprechende Treibstoffverbrauch - hoch oder niedrig - ist.

Aus der DE 38 29 803 C1 ist ein kombiniertes Anzeigegerät bekannt, das eine Dreh zahlskala für die Anzeige der Ist-Motordrehzahl, eine Anzeige der optimalen Motor drehzahl in einem Fenster auf dem Zifferblatt oder mittels eines Lichtstrahles, eine Skala in einem weiteren Fenster für die Anzeige des Ladeluft-Druckes und die An zeige des zu wählenden Getriebeganges in einem weiteren Fenster auf dem Ziffer blatt, aufweist.

Mit Ausnahme der Ist-Motordrehzahl sind alle weiteren Anzeigen zu klein, unüber sichtlich und überfordern den Fahrer, der sich auf den Verkehr konzentrieren soll. Die Anzeige der optimalen Motordrehzahl mittels eines Lichtstrahles dürfte bei hel len Lichtverhältnissen problematisch, mittels eines zweiten Zeigers verwirrend sein. Das Zifferblatt hat mit Einschränkungen nur für eine Motorbaugröße Gültigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Motoren unterschiedlicher Baugröße und unterschiedlicher Leistungseinstellung einen einheitlichen Drehzahlmesser mit den unterschiedlichen Drehzahlbereichen und zusätzlich die ökonomische Drehzahl, die abhängig von den momentanen Betriebsdaten, dem Verbrauchskennfeld und von der Fahrpedalstellung ist, anzuzeigen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 2 ge löst.

Für die unterschiedlichen Fahrzeuge im Angebot eines Fahrzeugherstellers sind Motoren mit einem großen Leistungsbereich erforderlich, die wiederum verschiede ne Motorbaugrößen mit verschiedenen Leistungseinstellungen zur Folge haben. Dementsprechend vielfältig ist auch die Bereitstellung, Bevorratung und Ersatzteil haltung von Drehzahlmessern, die, entsprechend den zugeordneten Motoren, unter schiedliche Nutzdrehzahlen haben. Weiterhin ist bekannt, daß der Fahrereinfluß auf den Treibstoffverbrauch erheblich ist.

Bei den bekannten Drehzahlmessern sind die Drehzahlbereiche, die z. B. die Far ben grün, weiß oder gelb und rot haben, auf dem Zifferblatt aufgeschmolzen, die bei Tageslicht ohne Beleuchtung, bei Nacht durch die Drehzahlmesserbeleuchtung sichtbar sind. Das Drehzahlband, das die Drehzahlbereiche und die Leerlaufdreh zahl umfaßt, gilt nur für eine bestimmte Motorbaugröße bzw. Motorbauart, wie bei spielsweise für einen Dieselmotor mit 6 Zylindern und 140 kw bei 2400 min^-1.

Der erfindungsgemäße Drehzahlmesser ist einheitlich in der Ausgestaltung für alle Motoren. Die Drehzahlbereiche bestehen aus vielen Kästchen (Drehzahlfelder) die Leuchtdioden oder kleine, aufleuchtbare Displays unterschiedlicher Farben sind, die, in Blickrichtung gesehen, hinter dem Zifferblatt liegen. Das Zifferblatt hat im Be reich des Drehzahlbandes einen einheitlichen, z. B. weiß-milchigen, durchscheinen den Ausschnitt, durch den die aufleuchtbaren Drehzahlfelder durchleuchten können. Die Drehzahlfelder werden von einer Ausgabeeinheit (AE), die der elektronischen Recheneinheit (ERE) für die Dieseltreibstoffeinspritzung zugeordnet ist, angesteuert und beim Einschalten des Betriebsstromes (Zündung) zum Aufleuchten gebracht und haben unterschiedliche Farben, wie z. B. grün für den verbrauchsgünstigen, weiß oder gelb für den nicht verbrauchsgünstigen und rot für den zu meidenden Drehzahlbereich. Da, wie erwähnt, die Motoren sehr unterschiedliche Drehzahlbe reiche haben und sich die verschiedenen Farben der Drehzahlfelder überschneiden, ist erfindungsgemäß mindestens in bestimmten Drehzahlbereichen eine parallele Anordnung von LED′s bzw. kleinen Displays, z. B. grün, weiß und rot, in einem Drehzahlfeld notwendig. Von der AE werden die entsprechenden LED′s bzw. kleinen Displays mit den, zu dem Motor passenden Drehzahlfeldern, die die entsprechenden Farben haben, angesteuert und bei Einschalten des Betriebsstromes aktiviert.

Die Anzeige der für den eingebauten Motor zutreffenden unteren Leerlaufdrehzahl kann in analoger Weise erfolgen. Dazu sind noch weitere LED′s oder Displays für die Drehzahlfelder, beispielsweise für Drehzahlen von 500 min^-1 bis 800 min^-1 erfor derlich.

Die Anzeige der verbrauchsgünstigsten Drehzahl geschieht erfindungsgemäß wie folgt: Für den bestimmten Motor, der im Fahrzeug eingebaut ist und den die ERE erkennt und abhängig von den momentanen Betriebsdaten wie Ladedruck, Ein spritzmenge, Drehzahl, Werte aus dem Verbrauchskennfeld und von der Fahrpe dalstellung, wird von der ERE die verbrauchsgünstigste Drehzahl errechnet und mittels der AE die entsprechende Leuchtdiode oder das Display so angesteuert, daß diese abhebend hell zu den anderen Leuchtdioden leuchtet. Das linke und rechte Nachbarfeld neben dem Feld der errechneten Drehzahl soll jeweils nicht so hell wie das Feld der errechneten Drehzahl, aber heller als die restlichen Drehzahlfelder aufleuchten. Die Ist-Drehzahl des Motors wird durch den Zeiger des Drehzahlmes sers angezeigt. Wenn die Ist-Drehzahl des Motors höher ist, als die verbrauchs günstigste, auf dem grünen Drehzahlbereich aufleuchtende Drehzahl, hat der Fahrer die Möglichkeit, z. B. durch Wahl des nächsthöheren Ganges, die Motordrehzahl abzusenken und näher an oder in den angezeigten, verbrauchsgünstigsten Dreh zahlbereich zu gelangen. Wenn die Ist-Drehzahl niedriger als die verbrauchsgün stigste Drehzahl ist, so kann der Fahrer den nächst niedrigeren Gang einlegen. Da durch wird die Motordrehzahl erhöht und die Fahrpedalstellung verändert, so daß die neu errechnete, verbrauchsgünstigste Drehzahl und die Ist-Drehzahl näher an einander liegen oder sich überdecken. Wenn der Fahrer diese Möglichkeiten häufig nutzt, so ist er sicher, daß er mit dem niedrigstmöglichen Kraftstoffverbrauch fährt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Drehzahlbereiche eines großen Fahrzeugmotors (V10),

Fig. 2 die Drehzahlbereiche eines kleineren Motors (R6) und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Überschneidungsbereich.

In Fig. 1 ist der Drehzahlmesser mit Ökonometer 10 dargestellt, wie er von der Aus gabeeinheit (AE) der elektronischen Recheneinheit (ERE) eines großen Fahrzeug motors (V10) angesteuert wird. Auf dem Zifferblatt 11 sind die Ziffern 1 bis 30 auf gedruckt und ein durchsichtiges bzw. durchscheinendes, gekrümmtes Drehzahlband 14 angeordnet. Unter dem Drehzahlband 14 sind Drehzahlfelder 13, 32, 33, 34 im Bereich von 10 bis 30, die aus Leuchtdioden oder kleinen Displays gebildet sind, angeordnet. Im Überschneidungsbereich, hier im Beispiel ist das ein Drehzahlbe reich von 1901 min^-1 bis 2600 min^-1, sind pro Drehzahlfeld drei Leuchtdioden, z. B. grün, gelb und rot angeordnet, die, je nach Baugröße und Leistungseinstellung des Motors, von der AE, die die Kennung aus der ERE erhält, zum Aufleuchten gebracht werden. Unterhalb des Überschneidungsbereiches leuchten die Drehzahlfelder nur grün, oberhalb nur rot. Wenn man zusätzlich die Anzeige der für den eingebauten Motor zutreffenden unteren Leerlaufdrehzahl haben will, so sind beispielsweise drei weitere LED′s im Drehzahlbereich 500 min^-1 bis 800 min^-1 vorzusehen, wovon das für den Motor zutreffende Drehzahlfeld von der AE angesteuert wird. Alle Drehzahlfel der 13, 32, 33, 34 im Bereich 10 bis 30, die von der AE angesteuert werden, erhal ten bei eingeschaltetem Betriebsstrom eine lichtschwache, aber auch bei Tageslicht sichtbare Beleuchtung, die dem Drehzahlbereich 13 des eingebauten Motors ent spricht und aus einem grünen, einem gelben und einem roten Teildrehzahlbereich besteht. Im Fahrbetrieb sind aus der ERE der elektronischen Dieseleinspritzung alle motor- und fahrzeugspezifischen Daten des momentanen Betriebes bekannt, wie z. B. Einspritzmenge, Ladedruck, Lufttemperatur, Motordrehzahl und Fahrpedalstellung (= Fahrerwunsch). Aus diesen Parametern und weiteren Werten kann die ERE die optimale Motorbetriebsweise ausrechnen und eine dazu gehörende, verbrauchs günstigste Motordrehzahl angeben. Diese Motordrehzahl wird durch die AE ausge geben und erfindungsgemäß mit dem Ökonometer 10 angezeigt, derart, daß ein entsprechendes Drehzahlfeld 15 hell aufleuchtet. Die Schaltung bzw. die AE kann die Ausgabe so formulieren, daß auch die Nachbar-Drehzahlfelder 16, 17 aufleuch ten, aber nicht so hell wie das Drehzahlfeld 15 und heller als die übrigen Drehzahl felder 13. Im Beispiel der Fig. 1 zeigt der Zeiger 12 des Drehzahlmessers mit Öko nometer 10 eine Ist-Drehzahl von 1600 min^-1 an. Die ökonomische Drehzahl wird aber im Drehzahlfeld 1101 min^-1 bis 1200 min^-1 angezeigt, indem das LED 15 hell erleuchtet. Der Fahrer merkt, daß er mit einer zu hohen Drehzahl fährt. Durch das Schalten in einen höheren Gang kann er die Motordrehzahl absenken und mit dem Zeiger 12 näher an die ökonomische Drehzahl 15 herankommen oder diese, je nach Gangabstufung und der neuen Fahrpedalstellung, sogar erreichen. Der Fahrer ist dann sicher, mit minimalstem Treibstoffverbrauch zu fahren.

In Fig. 2 ist der gleiche Drehzahlmesser mit Ökonometer 10 dargestellt, bei dem aber die Drehzahlfelder 13 von einer ERE und AE eines kleineren Motors (R6) an gesteuert werden. Der Nutzdrehzahlbereich ist hier 1301 min^-1 bis 2300 min^-1. Der weiße bzw. gelbe Drehzahlbereich ist 2301 min^-1 bis 2600 min^-1 und der rote Bereich ist über 2600 min^-1. Auch hier wird der Fahrer durch den Ökonometer aufgefordert, die Motordrehzahl abzusenken, dem er mit dem Schalten in einen höheren Gang nachkommen kann.

In der Fig. 3 ist der Überschneidungsbereich 31 vergrößert gezeigt, in dem pro Drehzahlfeld drei Leuchtdioden untergebracht sind die, je nach eingebautem Motor, entsprechend angesteuert, aufleuchtbar sind. Während bei dem großen Motor (V10) bereits bei Drehzahlen ab 1901 min^-1 bis 2200 min^-1 die gelben Leuchtdioden 32 und über 2200 min^-1 die roten Leuchtdioden 34 aufleuchten, leuchten beim kleinen Mo tor (R6) bis 2300 min^-1 die grünen LED′s 13, 33, ab 2301 min^-1 die gelben LED′s 32 und über 2601 min^-1 die roten LED′s 34 auf. Es ist natürlich auch denkbar, die An ordnung der LED′s bzw. kleinen Displays im gesamten Drehzahlbereich je Drehzahl feld dreifarbig, also drei LED′s pro Drehzahlfeld, wie im dargestellten Überschnei dungsbereich 31, auszuführen. Dadurch könnten weitere, in der Drehzahl und Lei stung noch unterschiedlichere Motoren einbezogen werden und aufgrund höherer Stückzahlen der Drehzahlmesser mit Ökonometer 10, Preisvorteile erreicht werden.

Claims

1. Drehzahlmesser mit Ökonometer (10), mit Zeiger (12) und einem beleuchtbaren Zifferblatt (11) für die Drehzahlanzeige mit farblich unterschiedlich, wie "grün", "gelb" und "rot", gekennzeichneten Drehzahlbereichen in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, mit einer elektronischen Recheneinheit (ERE) für eine elektronisch geregelte Treibstoffzumessung, die eine Kennung der Baugröße und des Drehzahlbereiches des eingebauten Motors ermöglicht und mittels de rer (der ERE) und der Fahrpedalstellung die verbrauchsgünstigste Motordreh zahl ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die farblich unterschiedliche Anzeige der Drehzahlbereiche mittels aneinandergereihten, Drehzahlfelder bil dender LED′s oder kleiner Displays (13, 18, 32, 33, 34) erfolgt, die, entspre chend den Drehzahlbereichen des jeweils eingebauten Motortyps, über eine der ERE zugeordneten Ausgabeeinheit (AE) ansteuerbar sind.

2. Drehzahlmesser mit Ökonometer (10), mit Zeiger (12) und einem beleuchtbaren Zifferblatt (11) für die Drehzahlanzeige mit farblich unterschiedlich, wie "grün", "gelb" und "rot", gekennzeichneten Drehzahlbereichen in einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, mit einer elektronischen Recheneinheit (ERE) für eine elektronisch geregelte Treibstoffzumessung, die eine Kennung der Baugröße und des Drehzahlbereiches des eingebauten Motors ermöglicht und mittels de rer (der ERE) und der Fahrpedalstellung die verbrauchsgünstigste Motordreh zahl ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Ist-Motordrehzahl, die der Zeiger (12) anzeigt, abhängig von der Motorbaugröße, den momentanen Betriebsdaten wie Ladedruck, Einspritzmenge, Drehzahl, Werte aus dem Verbrauchskennfeld und der Fahrpedalstellung, die ver brauchsgünstigste Drehzahl (15, 15′), errechnet von der ERE und von einer Ausgabeeinheit (AE) angesteuert, in den aufleuchtbaren Drehzahlfeldern (13) anzeigbar ist.

3. Drehzahlmesser mit Ökonometer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß mindestens im Überschneidungsbereich (31) die Anzeige einer Dreh zahl durch paralleles Anordnen von mehreren farblich unterschiedlichen LED′s oder kleiner Displays (32, 33, 34), z. B. in grün (33), gelb oder weiß (32) und rot (34), anzeigbar ist.

4. Drehzahlmesser mit Ökonometer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Anzeige der verbrauchsgünstigsten Drehzahl (15, 15′) wesentlich heller, als der Rest der aufleuchtbaren Drehzahlfelder (13, 18, 32, 33, 34), aufleuchtbar ist.

5. Drehzahlmesser mit Ökonometer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß jeweils das linke und rechte Nachbarfeld (16, 17) der hellerleuchteten, verbrauchsgünstigsten Drehzahl (15, 15′), heller als die restlichen Drehzahlfel der (13, 18, 32, 33, 34), aber nicht so hell wie die verbrauchsgünstigste Anzei ge (15, 15′), aufleuchtbar ist.

6. Drehzahlmesser mit Ökonometer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die für den eingebauten Motortyp zutreffende, untere Leerlaufdrehzahl durch ein entsprechendes, aufleuchtbares Drehzahlfeld (18) anzeigbar ist.