DE202004003215U1

DE202004003215U1 - Steuerung zur Kraftstoffeinsparung an Ampelanlagen

Info

Publication number: DE202004003215U1
Application number: DE202004003215U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2014-03-03

Abstract

Steuerung zur Kraftstoffeinsparung an zur Verkehrsregelung eingesetzten Ampelanlagen (8), mit mindestens zwei Lichtsignalgebern, dadurch gekennzeichnet, dass ein entsprechendes Zeitsignal von der Ampelanlage (8) übertragen wird und dadurch ein automatisiertes An- und Abschalten des Kraftfahrzeugmotors (1) erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuerung zur Kraftstoffeinsparung an Ampelanlagen, die mindestens aus einer Ampel bestehen, die durch Lichtzeichen, insbesondere Rot, Gelb, Grün den Straßenverkehr regelt.
Zur Zeit werden an Ampelanlagen, die ein rotes Haltesignal anzeigen, erhebliche Mengen Treibstoff ohne wirtschaftlichen Nutzen in Kraftfahrzeugmotoren verbraucht, da diese im Stand betrieben werden. Insbesondere an Ampelanlagen für Baustellen sowie Bahnübergängen aber auch bei solchen Ampeln, die nachgeordneten Straßen zugeordnet sind, kann es durchaus dazu kommen, dass mehrere Minuten Wartezeit in Kauf genommen werden müssen.
Die Bereitschaft der Kraftfahrer ihr Fahrzeug abzustellen ist trotz hoher Kraftstoffpreise sehr gering, da dem Kraftfahrer nicht ersichtlich ist wie lange die Rotphase noch andauern wird. Selbst umweltbewußten Kraftfahrern ist die Ungewißheit, gerade dann wenn sie während einer Rotphase auf die Verkehrsampel zufahren, wie lange die Rotphase noch andauern wird, zu groß und sie lassen den Verbrennungsmotor lieber weiterlaufen.
Da es erst wirtschaftlich ist einen Verbrennungsmotor ab einer Standzeit von etwa 15 Sekunden abzustellen, liegt die Zeit darunter so wird der Einsparungseffekt durch den gesteigerten Mehrverbrauch beim Anlassen wieder zunichte gemacht. Durch die ständige Weiterentwicklung im Automobilbau vor allem im Bereich der Antriebstechnik, wie etwa die Entwicklung der Brennstoffzelle oder Verbrennungsmotoren die mit Wasserstoff betrieben werden bis hin zum Hybridfahrzeug, wird die notwendige Standzeit ab der es wirtschaftlich ist den Motor auszuschalten weiter reduzieren.
Das Abschalten des Kraftfahrzeugmotors ist aber nicht nur in Betracht des Einsparungspotentials was den Kraftstoffverbrauch betrifft sondern auch mit der erheblicher Verringerung des Ausstoßes von Schadstoffen während der Rotphasen an Ampelanlagen wünschenswert. Dieser Effekt ist gerade in verkehrsreichen Städten von erheblichen Nutzen da sich so die Umweltbelastungen für die Anwohner durch Schadstoffe, Ozon und Smog deutlich verringern lassen. Zusätzlich wird für die Anwohner eine Reduzierung der permanenten Lärmbelästigung, durch denn stehenden Verkehr, erreicht.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine intelligente Steuerung zur Kraftstoffeinsparung zu entwickeln.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, eine Ampelanlage (8) mit einer elektronische Steuerung (7) zu versehen, diese besteht aus einer automatischen Zeiterfassung die, die Länge der einzelnen Rot-, Gelb- und Grünphasen ermittelt. Danach werden die ermittelten Zeitlängen an die Sendeeinheit, (6) die fest an der Ampelanlage montiert ist, weiter geleitet. Diese übertragt dann, vorzugsweise über elektromagnetische Wellen, die Zeitlängen an die in den Kraftfahrzeugen integrierte Empfangseinheit (5). Die Empfangseinheit (5) ist wiederum mit der zentralen Steuerung (4) im Kraftfahrzeug gekoppelt, diese Steuert die Schaltautomatik des Motors.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibungen der zugehörigen Zeichnungen in denen Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten dargestellt sind. Es zeigen:
1 zeigt eine beispielhafte Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer vereinfachten Gesamtdarstellung,
2 zeigt eine beispielhafte Anzeigevorrichtung für die Phasenlängen von Grün und Rot
In 1 ist die Durchführung des technischen Ablaufs für Kraftfahrzeuge mit Automatikgetriebe dargestellt.
Durch den Sensor (1) der am Bremspedal angebracht ist wird festgestellt ob der Autofahrer das Bremspedal betätigt hat und ein elektronisches Signal an die interne Elektronik der zentralen Steuerung (4) weitergeleitet. Bei einem Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe ist es sowieso notwendig das Bremspedal zu betätigen sobald man an einer Ampelanlage zum stehen kommt, da sich sonst das Kraftfahrzeug weiter bewegen würde.
Ein weiterer Sensor (2) stellt fest ob das Auto zum Stillstand gekommen ist und liefert dieses Signal ebenfalls an die zentrale Steuerung (4) weiter. Diese zwei Signale bilden die Grundvoraussetzung für die zentrale Steuerung (4) um die Schaltautomatik für den Kraftfahrzeugmotor (3) zu aktivieren.
Um die Schaltautomatik zu aktivieren muss über die elektronische Steuerung (7) ,die in der Ampelanlage fest installiert ist, die Dauer der Rotphase in Sekunden an die Empfangseinheit (5) im Kraftfahrzeug übertragen werden.
Vorteil der Zeitübertragung ist eine individuelle Anpassung der Schaltautomatik des Kraftfahrzeugmotors (3) an die entsprechende Zeitdauer ab der es wirtschaftlich sinnvoll ist diesen auszuschalten, denn die Wirtschaftlichkeit kann sich je nach verwendetem Verbrennungsmotor unterscheiden.
Nachdem die Schaltautomatik den Kraftfahrzeugmotor (3) ausgeschaltet hat Vergleicht die zentrale Steuerung (4) fortlaufend die von der elektronischen Steuerung (7) berechnete verbleibende Länge der Rotphase. Damit soll gewährleistet werden das bereits kurz vor dem Wechsel der Rot auf die Grünphase der Kraftfahrzeugmotor (3) durch die Schaltautomatik bereits gestartet wird. Dieses ist notwendig um eine Verzögerung des Verkehrsflusses beim Wechsel auf die Grünphase zu verhindern und den Kraftfahrer auf die Weiterfahrt vorzubereiten.
Durch die gesamte elektronischen Steuerung läßt sich die Standzeit während der Rotphase an einer Ampelanlage bei der, der Kraftfahrzeugmotor in Betrieb ist, auf nur noch wenige Sekunden reduzieren. Hierbei ist vor allem der hohe Komfort für den Kraftfahrer durch die Automatisierung des An- bzw. des Abschaltvorgangs als vorteilhaft gegenüber bisherigen versuchen der Kraftstoffeinsparung an Ampelanlagen hervorzuheben.
Sollte während der Rotphase eine Situation entstehen bei der es für den Kraftfahrer notwendig wird sein Auto wieder anzulassen um beispielsweise einen Rettungswagen passieren zu lassen ist dieses jederzeit möglich. Hierzu ist es nur notwendig das der Kraftfahrer das Bremspedal löst, damit wird automatisch von der zentralen Steuerung (4) erkannt das der Kraftfahrzeugmotor wieder angelassen werden muss.
Für Kraftfahrzeuge mit Schaltgetriebe ist eine fast identische intelligente Steuerung zur Kraftstoffeinsparung realisierbar, hierzu ist es nur notwendig weitere Sensoren im Kraftfahrzeug zu integrieren. Der weitere technische Ablauf erfolgt dann nach dem selben Schema wie oben beschrieben.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuerung bestehen darin die Informationen über die Länge der Phasendauer an den Kraftfahrer, beispielsweise über eine zusätzliche Anzeige (9), die im Armaturenbrett integriert ist, weiterzuleiten. Diese Anzeige (9) stellt dem Kraftfahrer Informationen über die Länge der Rotphase durch eine Digitalanzeige (10) zur Verfügung um ein einfache Übersichtlichkeit zu erreichen wird die Information zusätzlich durch ein Rotes Leuchtsignal (11) unterstützt. Ebenfalls wird auch die Länge der Grünphase durch eine Digitalanzeige (12) dargestellt auch hier wird eine bessere Übersichtlichkeit durch die Unterstützung mit Hilfe eines grünen Leuchtsignals (13) erreicht.
Hierdurch lassen sich Auffahrunfälle weil der Vordermann stark abbremst, da die Ampel von Grün auf Gelb springt, vermeiden da der Kraftfahrer bereits vorzeitig, durch die Anzeige (9), auf einen bevorstehenden Phasenwechsel hingewiesen wird.
Des weiteren könnte der Kraftfahrer genauer abschätzen ob es sich für ihn noch lohnt zügig auf die Ampel zuzufahren um noch bei Grün die Kreuzung passieren zu können oder ob es für ihn nicht vorteilhafter wäre mit Verringerung der Geschwindigkeit, da die Ampel während der Grünphase sowieso nicht mehr erreicht werden kann, zusätzlich Kraftstoff einzusparen. Dieses gilt vor allem im Stadtverkehr mit seinen häufigen Ampelanlagen und dem dadurch bedingten Stop-and-go Verkehr. Und das hat zur folge das der Kraftstoffverbrauch bei allen Verbrennungsmotoren im Stadtverkehr überdurchschnittlich hoch ist und damit einhergehend auch der Ausstoß von Schadstoffen. Um also einen möglichst hohen Einsparungseffekt beim Kraftstoffverbrauch zu erzielen ist die Weiterbildung der Erfindung mit einer zusätzlichen Anzeige (9), für die einzelnen Phasenlängen, sehr vorteilhaft.
Eine zusätzliche Weiterbildung ergibt sich durch die Weiterentwicklung der Kommunikationstechnik und der daraus entstehenden Möglichkeit die Empfangseinheit (5) im Kraftfahrzeug durch eine Sende/Empfangseinheit zu ersetzen und dadurch die Wartezeit der Kraftfahrzeuge während der Rotphase zu übertragen. Die Weiterleitung könnte dabei an die Ampelanlage (8) erfolgen, diese kann dann die Länge der Rot- bzw. Grünphase je nach Verkehrsdichte ändern, um so den Verkehrsfluss optimal zu steuern.
Eine weitere Möglichkeit wäre die Weiterleitung der Wartezeit an die zentrale Verkehrsleitstelle damit diese den Verkehrsfluss so delegiert das unnötige Wartezeiten an der Ampelanlage vermieden werden. Dies könnte durch die Bereitstellung von Ausweichruten erfolgen, damit die Kraftfahrer den stockenden Verkehr weiträumig umfahren können. Als optimalste Lösung bietet sich aber das bereits in einigen Kraftfahrzeugen integrierte Navigationssystem an, dadurch ist es möglich dem Kraftfahrer jederzeit über die Verkehrssituation an den Ampelanlagen, auf seiner ausgewählten Route, zu informieren und alternative Strecken zur Auswahl anzubieten.

Claims

Steuerung zur Kraftstoffeinsparung an zur Verkehrsregelung eingesetzten Ampelanlagen (8), mit mindestens zwei Lichtsignalgebern, dadurch gekennzeichnet, dass ein entsprechendes Zeitsignal von der Ampelanlage (8) übertragen wird und dadurch ein automatisiertes An- und Abschalten des Kraftfahrzeugmotors (1) erreicht wird.
Steuerung nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeiterfassung durch eine aus elektronischen Bauteilen bestehende Schaltung (7) erfolgt, die mindestens die Länge der einzelnen Rot- und Grünphasen ermittelt.
Steuerung nach Schutzanspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Zeiterfassung in die Steuereinheit der Ampelanlage (8) integriert ist.
Steuerung nach Schutzanspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die über die Zeiterfassung ermittelte Phasendauer an eine Sendeeinheit (6) weitergeleitet wird.
Steuerung nach Schutzanspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass im Kraftfahrzeug eine Empfangseinheit (5) die von der Sendeeinheit (6) übertragene Phasendauer empfängt und an die zentrale Steuerung (4) weiterleitet.
Steuerung nach Schutzanspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die im Kraftfahrzeug an Brems- und Kupplungspedal angebrachten Sensoren ihre Daten an die zentrale Steuerung (4) weiterleiten.
Steuerung nach Schutzanspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass über eine im Kraftfahrzeug angebrachte Anzeige (9) die Länge der Grün- und Rotphase angezeigt wird.