EP2391808A1 - Anordnung in einem fahrzeug und verfahren zum steuern einer emissionseinrichtung - Google Patents

Anordnung in einem fahrzeug und verfahren zum steuern einer emissionseinrichtung

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EP2391808A1
EP2391808A1 EP10701515A EP10701515A EP2391808A1 EP 2391808 A1 EP2391808 A1 EP 2391808A1 EP 10701515 A EP10701515 A EP 10701515A EP 10701515 A EP10701515 A EP 10701515A EP 2391808 A1 EP2391808 A1 EP 2391808A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
emission
value
vehicle
emission value
emissions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10701515A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Dieckmann
Holmer-Geert Grundmann
Jürgen Leimbach
Hannes LÜTTRINGHAUS
Winfried MÖLL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP2391808A1 publication Critical patent/EP2391808A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/701—Information about vehicle position, e.g. from navigation system or GPS signal

Definitions

  • the invention relates to an arrangement in a vehicle, in particular a motor vehicle, for controlling an emission-emitting emission device in the vehicle.
  • the invention relates to a method, in particular for carrying out with an aforementioned arrangement, for
  • the object of the invention is to provide an arrangement of the aforementioned type, by means of which arrangement the emission device can be controlled in an emission-optimized manner.
  • the first object is achieved in an arrangement of the aforementioned type according to the invention that an emission detector and provided with the emission detector emission limiter are provided that the emission device of the emission limiter in response to at least one detected by means of the emission detector emissions of the emission device corresponding first emission value and at least one stored in an emission value storage second emission value is controllable.
  • the arrangement according to the invention has the particular advantage that the emission device can not only be controlled on the basis of an emission value, but that two fundamentally different emission values are provided, whereby a control of the emission device is also possible taking into account the ratio of the emission values to one another.
  • the emission values are the same type, that is, they concern the same emission, for example carbon dioxide, and have the same unit of measurement, for.
  • the first emission value according to the invention is a value dependent on a specific emission device, for example resulting from emission measurements taken during operation of the vehicle or assigned to a predetermined operating characteristic of the emission device; the second emission value is a value that is preferably independent of the specific emission device, for example a legal and / or local specification or a billing threshold.
  • the emission of the vehicle is detected by the emission detector as the first emission value and for this first emission value, which can advantageously also be stored in the emission value memory, to be dependent on the second emission value, which represents a desired value Rule large is used for the control of the emission device.
  • the second emission value is to be understood as a limit and default value. It can result, for example, from a legal statement.
  • a typical measure of emissions is g / km.
  • the emission device is designed as a motor.
  • the emission emitted by the emission device is usually a gaseous substance.
  • the emission may include both a single substance and a mixture of substances.
  • the recording of the first emission For example, the emission can be measured by means of a sensor, and a corresponding emission value can be formed, in particular calculated, from the measurement.
  • the detection of the first emission value is effected by the emission detector accessing a stored operating characteristic according to which the emission device is operated and which corresponds to an assigned, average emission value and fixes this emission value as the first emission value.
  • the aforementioned assigned emission value can be obtained, for example, by a single operation of the emission device in accordance with said operating characteristic in a typical operating cycle and simultaneous emission measurement and stored in the emission value memory or another memory of the arrangement according to the invention together with the corresponding operating characteristic.
  • Various operating characteristics of the emission device and associated first emission values can be stored. It is advantageous if the operating characteristic curve or the operating characteristic curves relate or refer not only to the emission device itself, in particular an engine, but if it is preferably applied to the entire drive train of the vehicle, or at least in particular to the transmission of the vehicle. refer. With operating characteristic is preferably a complete parameterization (that is, comprehensively all influencing factors relevant to the operation) at least of the engine and the transmission meant, among other things, limits speed and power.
  • the emission is not detected directly, but that indirect emission detection takes place in that a fuel consumption, in particular fuel consumption in an internal combustion engine as an emission device, or consumption of electrical energy in an electric motor as an emission device, recorded directly, with operating Substance consumption or consumption of electrical energy is a measure of the emission, which thus indirectly from one of the aforementioned consumption recorded, in particular calculated or assigned, can be. It is advantageous that today's emission devices, in particular internal combustion engines, regularly know the current emission value due to their technical training (fuel injection) and can pass on this value.
  • Emission value and the second emission value can be made directly, for example when the emission device is operated in accordance with a set operating characteristic due to specification of a first emission value associated with this operating characteristic or if the emission device is operated such that the second emission value is not exceeded during normal operation.
  • the control can also take place indirectly, for example indirectly by the second emission value, if an operating characteristic curve having a first emission value is selected such that the first emission value is selected
  • Emission value is lower than the second emission value, or indirectly, for example, by the first emission value, when an aforementioned direct control by the second emission value, because the first emission value with respect to the second emission value has increased too much.
  • the second emission value is stored in a mobile data memory, which may for example be integrated in a vehicle key for starting and operating the vehicle or in a recognition and access card.
  • the stored value can, for example, be read into the emission value memory of the arrangement according to the invention when the vehicle is started, or the mobile data memory itself includes the emission value memory, so that the arrangement according to the invention can only be provided, for example, by providing the mobile data memory.
  • the emission device may for example be a motor drive for a vehicle-mounted device such as
  • Air conditioning device or a motorized auxiliary device, such as a crane structure be.
  • the emission device is a drive motor of the vehicle.
  • the emission device is an internal combustion engine.
  • Internal combustion engines regularly have a significant emission of emissions, so that the invention can be used particularly effectively here.
  • the invention is suitable with regard to emissions of any kind.
  • special ecological advantages can be achieved if, according to another embodiment of the invention, the emission is a pollutant.
  • the invention can be used when, according to another embodiment, the emission of carbon dioxide and / or nitric oxide and / or soot.
  • the emission detector and the emission limiter are connected upstream of an emission device control device.
  • an emission device control device advantageously signals from emission detectors and / or emission limiters in the emission device control unit, in particular an engine control unit of a drive motor of a motor vehicle, further processed.
  • a reduction in the number of components of the arrangement according to the invention can be advantageously achieved if, according to a In other development, at least parts of the emission detector and / or the emission limiter are each part of the emission device control device.
  • an emission value comparator for comparing the at least one first emission value with the at least one second emission value is provided and the emission device can be controlled by the emission value comparator.
  • an input device for inputting the at least one second emission value.
  • the input device may comprise, for example, a keypad or a touch-sensitive screen.
  • a data interface for input and / or output of the at least one second emission value is provided. This makes it possible to exchange data in a particularly simple way.
  • an input device and / or a data interface for inputting the first emission value can be provided.
  • Such an input may be either directly, by entering a particular value, for example 120 g / km, for the first emission value, as well as indirectly, for example by selecting one of several possible emission characteristics of the emission device, each associated with a particular, known emission value. respectively.
  • a location or region-related control of the emission device can according to another embodiment of the invention can advantageously be achieved in that ahariortbe- determination device is provided and that the vehicle location determination device is connected to the emission value memory such that the second emission value is variable in response to a signal of the vehicle location determination device.
  • the vehicle location determination device can be, for example, part of a navigation device present in the vehicle.
  • the emission can be reduced, for example, in inner cities to a considerable extent.
  • the emission can be substantially reduced, for example by switching to electric drive.
  • the emission value memory has a stored emission value against inadmissibly altering protective device.
  • the securing device can comprise both a corresponding design of a data processing program and a corresponding structural design, for example, of a housing of the emission value memory.
  • the above second object is achieved by a method of the type mentioned in the present invention that emissions emitted by the emission device detected emissions and at least a first emission value are assigned, that in an emission value memory at least a second, predetermined emission value is stored and that the emission device as a function of the first emission value and the second emission value.
  • Claims are given additional advantageous developments of the invention.
  • the inventive method is particularly advantageous for carrying out with an inventive arrangement described above suitable.
  • the detection of the emissions emitted by the emission device can be carried out, for example, on the basis of a measurement of the emissions by means of a sensor or by resorting, for example, to a stored operating characteristic of the emission device corresponding to a specific emission.
  • the method according to the invention has the particular advantage that emission of the vehicle is detected, for example, by an emission detector as the first emission value, and that this first emission value, which can also be stored in the emission value memory, for example
  • Dependence of the second emission value which represents a desired value, is used as a controlled variable for the control of the emission device.
  • the first emission value is compared with the second emission value, and the power of the emission device is reduced if the first emission value is greater than the second emission value.
  • a limitation of the emission output by power adjustment of the emission device can advantageously be achieved.
  • the first emission value is compared with the second emission value and if the emission device is controlled such that the first emission value does not become greater than the second emission value.
  • the emission device can already be controlled in such a way that a low emission output is given permanently and an exceeding of the second emission value by the first emission value can be preventively avoided.
  • such a regulation can be effected by a case-by-case selection of a respectively suitable operating characteristic curve of the emission device.
  • the emission device can be operated permanently, for example at the request of a vehicle owner or as a result of, for example, tax regulations, according to an emission-matched operating characteristic, if, according to another advantageous development of the invention, the emission device can be operated according to a first operating characteristic or according to a second operating characteristic, wherein the first operating characteristic and the second operating characteristic are respectively assigned to different first emission values when one of the operating characteristics is selected and set permanently.
  • the first emission value assigned to the selected operating characteristic is stored protected in the emission value memory.
  • a vehicle with three different engine and transmission designs as well as corresponding suspension tuning is available according to three different operating characteristics.
  • the different operating characteristics can be achieved by different technical design, for example parametrization of engine control and aggregates.
  • a first operating characteristic A may be assigned a first emission value for carbon dioxide of 125 g / km
  • a second operating characteristic B a first emission value for carbon dioxide of 135 g / km
  • a third operating characteristic C a first emission value for carbon dioxide of 145 g / km.
  • the acquisition of a vehicle having an operating curve B or C may be associated with a penalty for increased emissions, for example, EUR 475 for a vehicle having operating curve B and EUR 1425 for a vehicle having operating curve C.
  • the vehicle If it is assumed, according to an example, that the vehicle is acquired with an operating characteristic B, then it can be operated permanently with this operating characteristic B. Technically, however, switching between the operating characteristics A, B, C is possible. If the vehicle - automatically or manually - switched to operating characteristic A, there is a reduction in the carbon dioxide emission in the amount of 10 g / km. This saving will be credited to one emission credit per kilometer traveled. For example, the credit balance is stored in an emissions calculator and may later be used up against increased emissions, transferred (eg, to another vehicle), or traded. The vehicle can also be switched to an operation with operating characteristic C, for which, for example, an emission credit is required, which is then consumed.
  • the vehicle for example, automatically switches to operating curve C when increased engine power is required in a given driving situation.
  • a warning threshold and a warning signal may be provided to indicate to the driver a declining emissions balance.
  • the vehicle can be operated in an emergency mode for a short time with operating characteristic C, if no emission credit is available, but for example for a safe overtaking increased engine power must be available.
  • the emergency mode can, for example, be activated with forced downshift (kick down). It is of particular advantage for a longer-term overview of the emission output of the emission device if, according to another development of the invention, the first emission value is the actual emission based on a travel time of the vehicle or on a travel distance of the vehicle
  • the predetermined in particular prescribed as a limit value or specified as a setpoint emissions, based on the travel time or the distance indicates and if a difference emission between the first emission value and the second
  • the first emission value may be based on a measurement of emissions, but it may also be a fictitious or average emission value assigned in advance, for example, to an operating characteristic according to which the emission device is actually operated over the travel time or the travel distance.
  • a simple comparison of the actual and predetermined emissions is thereby advantageously possible if according to another embodiment of the invention for each distance or travel time a difference emission is formed when the difference difference formed is summed up to the difference emissions of the previous journeys or travel times and if the sum stored becomes.
  • the storage of the sum in the emission value memory can take place.
  • a drop below a default value that is, a fall below the second emission value
  • an emission credit can be used up in operating phases of higher emission output (and thus higher emission requirement) of the emission device. It can also be provided according to an advantageous development of the invention that a certain emission credit releases the possibility of using higher power, in particular higher engine power, of the emission device. Likewise, it can advantageously be provided that, without an emission credit, the power of the emission device available to a vehicle driver is correspondingly adapted, that is to say correspondingly limited.
  • the emission status ie a current emission credit or, if permitted, a corresponding minus, can be advantageously displayed to the vehicle driver by means of a display device.
  • the display device may also present to the driver the current emissions and, for example, provide information as to whether the vehicle is operating above or below the setpoint. It is also conceivable that an external display is provided on the vehicle, which informs other road users by means of an emission value display, for example by displaying the emission status, whether or not the vehicle is low-emission and / or that the driver is driving the vehicle in a low-emission mode of driving operates.
  • the first emission value is preset or continuously measured during operation of the vehicle. With continuous measurement of the first emission values, a very precise control and regulation of the emission device can preferably take place.
  • the presetting can be carried out, for example, by predetermining a specific operating characteristic curve of the emission device, for which an assigned first emission value, which in the was previously determined based on test runs of the emission device is known.
  • the second emission value forming a desired quantity can be changed as a function of external influences, for example location or weather, for example temperature and / or precipitation. Furthermore, it is advantageous, in particular for avoiding critical traffic situations in road traffic, if the setpoint value, that is to say the second emission value, can be temporarily exceeded, at least for a short time, for example during overtaking operations. In this context, it is also advantageously conceivable that a forced down-mode (kick-down mode) temporarily leads to a limitation formed by the second emission value being overridden.
  • a forced down-mode tilt-down mode
  • different second emission values or emission characteristics for second emission values are stored and if a desired second emission value or a desired characteristic can be selected therefrom.
  • the vehicle driver can specify a particularly low-emission mode of operation of the emission device by selecting a correspondingly low desired value.
  • the characteristic curves can preferably be determined in advance as a function of a normalized driving cycle of the vehicle and stored in a memory, for example the emission value memory.
  • an emission credit to external devices for example for the calculation of emission-dependent payments, for example wise motor vehicle tax, or can be transferred to other vehicles.
  • a certain emission quota can also be purchased and credited to the emission credit. It can for example also be based on the actual operation of the vehicle and its emission output oriented billing (so-called Pay As You Drive) in a simple manner.
  • Figure 1 shows an arrangement in a vehicle for controlling a
  • FIG. 2 shows a variant of a part of the arrangement according to FIG.
  • FIG. 1 shows an arrangement 1 in a vehicle embodied as a motor vehicle for controlling an emissions-emitting emission device 2.
  • the emission device is an internal combustion engine and drive motor of the vehicle.
  • the arrangement 1 has an emission detector 4 and an emission limiter 6 connected to the emission detector 4 in such a way that the emission device 2 is emitted by the emission limiter 6 as a function of at least one emission value detected by the emission detector 4 and at least one emission emission Emission value memory 8 stored second emission value is controllable.
  • the emission may preferably be that in the emission
  • the polluting substance is carbon dioxide (CO2), also referred to as carbon dioxide. act.
  • the emission value memory 8 has a stored emission value against impermissible alteration protecting securing device 22.
  • Both the emission detector 4 and the emission limiter 6 each have elements of an engine control unit or emission control device 10 in general for the emission device 2 as well as an emission computer 12.
  • An emission detection module 14 of the emissions calculator 12 and an emission detection module 16 of the emissions controller 10 are part of the emissions detector 4.
  • An emission control module 18 of the emissions calculator 12 and an emission control module 20 of the emission control device 10 form part of the emission limiter 6.
  • the emissions calculator 12 shows also the emission value memory 8.
  • parts of the emission detector 4 and of the emission limiter 6 are thus each part of the emission device control device.
  • the emission detector and the emission limiter are completely upstream of the emission device control device 10.
  • an emission value comparator can be provided for comparing the at least one first emission value with the at least one second emission value so that emission device 2 can be controlled directly or at least indirectly by the emission value comparator. Indirect control can for example take place in such a way that signals of the emission value comparator are taken into account in the control of the emission device 2 by the emission device control device 10 from the latter for the control.
  • the arrangement 1 has an input device 24, via which, for example, an input of the at least one second emission value can be made.
  • the input device 24 has, for example, a keyboard.
  • a display device 26 is provided, on which, for example, the first emission value, the second emission value, a difference emission, a sum of difference emissions and, if appropriate, emission value profiles can be displayed. It is conceivable that a touch-sensitive screen (touch panel) is provided which unites input device 24 and display device 26.
  • a data interface 28 may be provided on which, for example, a mobile data memory 30 and / or a data network 32 and / or a payment terminal (payment terminal) 34 may be connected, shown here in parallel.
  • the data interface 28 can be provided for input and / or output of the at least one second emission value.
  • the data interface 28 and / or the input device 24 may be provided for inputting the first emission value, for example if this first emission value can be permanently assigned as a known, previously determined average value of the emission device in connection with an adjustment of an operating characteristic for the emission device.
  • a vehicle position determining device 58 which is so connected in particular to the emission computer 12 in general and to the emission value memory 8 in particular that the second emission value depends on a signal of the vehicle location device Navigation device of the vehicle may be changeable.
  • FIG. 1 shows a control device 36 connected to the emission computer 12, which control device 36 makes it possible to use different operating modes for the control device 36 Set vehicle in total or possibly for certain vehicle users and / or vehicle units.
  • FIG. 2 A variant of a part of the arrangement 1 according to FIG. 1 is shown in FIG. 2, wherein the illustrated part of the arrangement is limited to the emission computer 12 with emissions detection module 14, emission limitation module 18 and emission value memory 8 on the one hand and the control device 36 and elements connected to it on the other hand ,
  • an operating mode “driving economically” or an operating mode “sporty driving” can be set.
  • the second emission value is also pre-set with this.
  • one or more vehicle consumers and / or vehicle units to be throttled with the control device 36 in order to adhere to an emission limit during operation of the vehicle, in particular in order to comply with a carbon dioxide limit value.
  • the following vehicle consumers or vehicle aggregates can be connected to the control device 36 in order to be controlled by the control device 36 in its operating mode or operating state: vehicle transmission 38 with transmission control, chassis 40 with suspension control, driver assistance systems 42 with driver assistance system controls.
  • vehicle transmission 38 with transmission control chassis 40 with suspension control
  • driver assistance systems 42 with driver assistance system controls.
  • driver assistance systems 42 it is possible, for example, to set characteristic curves and warning thresholds of a cruise control system or a distance adjustment of a distance control system.
  • a lighting installation 44 various electric motors 46 for a wide variety of setting purposes, a heating system 48, an air conditioning device 50, a ventilation system 52, a window heater 54, in particular rear window heating, can be connected to the control device 36. direction, and a seat heater 56 may be connected.
  • the vehicle transmission 38 is controlled to minimize emissions. It is also advantageous if the vehicle transmission 38 is an automatic transmission.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung 1 in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zum Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionseinrichtung 2 in dem Fahrzeug. Für eine emissionsoptimierte Steuerbarkeit der Emissionseinrichtung schlägt die Erfindung vor, dass ein Emissionserfasser 4 und ein derart mit dem Emissionserfasser verbundener Emissionsbegrenzer 6 vorgesehen sind, dass die Emissionseinrichtung von dem Emissionsbegrenzer in Abhängigkeit von zumindest einem mittels des Emissionserfassers erfassten, Emissionen der Emissionseinrichtung entsprechenden ersten Emissionswert und von zumindest einem in einem Emissionswertespeicher abgelegten zweiten Emissionswert steuerbar ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, insbesondere zur Durchführung mit einer vorgenannten Anordnung, zum Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionseinrichtung 2 in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, wobei von der Emissionseinrichtung ausgestoßene Emissionen erfasst und zumindest einem ersten Emissionswert zugeordnet werden, wobei in einem Emissionswertespeicher 8 zumindest ein zweiter, vorgegebener Emissionswert abgespeichert ist und wobei die Emissionseinrichtung in Abhängigkeit des ersten Emissionswertes und des zweiten Emissionswertes gesteuert wird.

Description

Beschreibung
Anordnung in einem Fahrzeug und Verfahren zum Steuern einer Emissionseinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zum Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionseinrichtung in dem Fahrzeug. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, insbesonde- re zur Durchführung mit einer vorgenannten Anordnung, zum
Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionseinrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug.
Bekannt sind eine vorgenannte Anordnung und ein vorgenanntes Verfahren bei einem Kraftfahrzeug mit einem einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs steuernden Motorsteuergerät.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher Anordnung die Emis- sionseinrichtung emissionsoptimiert gesteuert werden kann.
Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dessen Hilfe eine emissi- onsoptimierte Steuerung der Emissionseinrichtung ermöglicht ist .
Die erstgenannte Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Emissionserfasser und ein derart mit dem Emissionserfasser verbundener Emissionsbegrenzer vorgesehen sind, dass die Emissionseinrichtung von dem Emissionsbegrenzer in Abhängigkeit von zumindest einem mittels des Emissionserfassers er- fassten, Emissionen der Emissionseinrichtung entsprechenden ersten Emissionswert und von zumindest einem in einem Emissionswertespeicher abgelegten zweiten Emissionswert steuerbar ist. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben. Die erfindungsgemäße Anordnung weist den besonderen Vorteil auf, dass die Emissionseinrichtung nicht nur aufgrund eines Emissionswertes steuerbar ist, sondern dass zwei im Grundsatz verschiedene Emissionswerte vorgesehen sind, wodurch eine Steuerung der Emissionseinrichtung auch unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Emissionswerte zueinander ermöglicht ist. Die Emissionswerte sind dabei gleichen Typs, das heißt sie betreffen die gleiche Emission, zum Beispiel Kohlendioxyd, und besitzen die gleiche Maßeinheit, z. B. g/km. Der erfindungsgemäß erste Emissionswert ist ein von einer konkreten Emissionseinrichtung abhängiger Wert, zum Beispiel resultierend aus während des Betriebs des Fahrzeugs vorgenommenen Emissionsmessungen oder zugeordnet einer vorgegebenen Betriebskennlinie der Emissionseinrichtung; der zweite Emis- sionswert ist ein von der konkreten Emissionseinrichtung vorzugsweise unabhängiger Wert, zum Beispiel eine gesetzliche und/oder örtliche Vorgabe oder ein Abrechnungsgrenzwert.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorteilhaft ermög- licht, dass Emission des Fahrzeugs von dem Emissionserfasser als erster Emissionswert erfasst wird und dass dieser erste Emissionswert, der vorteilhaft auch in dem Emissionswertespeicher abgespeichert werden kann, in Abhängigkeit des zweiten Emissionswertes, der eine Sollgröße darstellt, als Regel- große für die Steuerung der Emissionseinrichtung verwendet wird.
Der zweite Emissionswert ist als Grenz- und Vorgabewert zu verstehen. Er kann zum Beispiel aus einer gesetzlichen Angabe resultieren. Eine typische Maßeinheit für die Emissionswerte ist g/km.
Vorzugsweise ist die Emissionseinrichtung als Motor ausgebildet. Bei der von der Emissionseinrichtung ausgestoßenen Emis- sion handelt es sich regelmäßig um einen gasförmigen Stoff. Die Emission kann sowohl einen einzelnen Stoff als auch ein Stoffgemisch umfassen. Die Erfassung des ersten Emissionswer- tes kann zum Beispiel in der Weise erfolgen, dass mittels eines Sensors die Emission gemessen und aus der Messung ein entsprechender Emissionswert gebildet, insbesondere berechnet wird. Denkbar ist aber beispielsweise auch, dass die Erfas- sung des ersten Emissionswertes dadurch erfolgt, dass der Emissionserfasser auf eine gespeicherte Betriebskennlinie, gemäß derer die Emissionseinrichtung betrieben wird und der ein zugeordneter, durchschnittlicher Emissionswert entspricht, zugreift und diesen zugeordneten Emissionswert als ersten Emissionswert festsetzt. Der vorgenannte zugeordnete Emissionswert kann zum Beispiel durch einmaligen Betrieb der Emissionseinrichtung entsprechend der genannten Betriebskennlinie in einem typischen Betriebszyklus und gleichzeitiger Emissionsmessung gewonnen und in dem Emissionswertespeicher oder einem anderen Speicher der erfindungsgemäßen Anordnung zusammen mit der korrespondierenden Betriebskennlinie abgespeichert werden. Es können verschiedene Betriebskennlinien der Emissionseinrichtung und zugehörige erste Emissionswerte abgespeichert werden. Vorteilhaft ist es, wenn sich die Be- triebskennlinie oder die Betriebskennlinien nicht nur auf die Emissionseinrichtung selbst, insbesondere einen Motor, bezieht beziehungsweise beziehen, sondern wenn sie sich vorzugsweise auf den gesamten Antriebsstrang des Fahrzeuges, zumindest aber insbesondere auch auf das Getriebe des Fahrzeu- ges beziehen. Mit Betriebskennlinie ist vorzugsweise eine vollständige Parametrisierung (das heißt umfassend alle für den Betrieb relevanten Einflußfaktoren) zumindest des Motors und des Getriebes gemeint, die unter anderem Drehzahl und Leistung begrenzt.
Grundsätzlich ist es auch vorstellbar und von der Erfindung umfasst, dass nicht die Emission direkt erfasst wird, sondern dass eine indirekte Emissionserfassung dadurch erfolgt, dass ein Betriebsstoffverbrauch, insbesondere Kraftstoffverbrauch bei einem Verbrennungsmotor als Emissionseinrichtung, oder ein Verbrauch elektrischer Energie bei einem Elektromotor als Emissionseinrichtung, direkt erfasst wird, wobei Betriebs- Stoffverbrauch beziehungsweise Verbrauch elektrischer Energie ein Maß für die Emission sind, die somit indirekt aus einem der vorgenannten Verbrauche erfasst, insbesondere errechnet oder zugeordnet, werden kann. Von Vorteil ist, dass heutige Emissionseinrichtungen, insbesondere Verbrennungsmotoren, regelmäßig den aktuellen Emissionswert aufgrund ihrer technischen Ausbildung (Kraftstoffeinspritzung) sehr genau kennen und diesen Wert weitergeben können.
Eine Steuerung der Emissionseinrichtung durch den ersten
Emissionswert und den zweiten Emissionswert kann direkt erfolgen, zum Beispiel wenn die Emissionseinrichtung entsprechend einer eingestellten Betriebskennlinie aufgrund Vorgabe eines dieser Betriebskennlinie zugeordneten ersten Emissions- wertes betrieben wird oder wenn die Emissionseinrichtung derart betrieben wird, dass der zweite Emissionswert im Regelbetrieb nicht überschritten wird. Die Steuerung kann aber auch indirekt erfolgen, zum Beispiel indirekt durch den zweiten Emissionswert, wenn eine Betriebskennlinie mit einem ersten Emissionswert dahingehend ausgewählt wird, dass der erste
Emissionswert niedriger liegt als der zweite Emissionswert, oder beispielsweise indirekt durch den ersten Emissionswert, wenn eine vorgenannte direkte Steuerung durch den zweiten Emissionswert erfolgt, weil der erste Emissionswert bezüglich des zweiten Emissionswertes zu stark angestiegen ist.
Es ist vorstellbar, dass der zweite Emissionswert, mithin der Grenz- und Vorgabewert, in einem mobilen Datenspeicher, der zum Beispiel in einem Fahrzeugschlüssel zum Starten und Betreiben des Fahrzeugs oder in einer Erkennungs- und Zugangskarte integriert sein kann, abgespeichert ist. Der gespeicherte Wert kann zum Beispiel beim Starten des Fahrzeugs in den Emissionswertespeicher der erfindungsgemäßen Anordnung eingelesen werden oder der mobile Datenspeicher umfasst selbst den Emissionswertespeicher, so dass die erfindungsgemäße Anordnung zum Beispiel erst mit einem Zurverfügungstel- len des mobilen Datenspeichers, beispielsweise durch Einfüh- ren des Schlüssels in eine Aufnahme des Fahrzeugs, vorzugsweise bei einem Starten des Fahrzeugs komplettiert wird.
Die Emissionseinrichtung kann zum Beispiel ein motorischer Antrieb für ein in das Fahrzeug eingebautes Gerät wie eine
Klimatisierungsvorrichtung oder eine motorisch betriebene Zusatzeinrichtung, beispielsweise ein Kranaufbau, sein. Besonders vorteilhaft für eine dauerhafte Emissionsoptimierung ist es aber, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Emissionseinrichtung ein Antriebsmotor des Fahrzeugs ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Emissionseinrichtung ein Verbrennungsmotor. Verbrennungsmotoren weisen regelmäßig einen signifikanten Ausstoß von Emissionen auf, so dass hier die Erfindung besonders wirkungsvoll eingesetzt werden kann.
Grundsätzlich ist die Erfindung im Hinblick auf Emissionen jeglicher Art geeignet. Besondere ökologische Vorteile können aber erreicht werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Emission ein Schadstoff ist.
Ökologisch besonders vorteilhaft kann die Erfindung eingesetzt werden, wenn entsprechend einer anderen Weiterbildung die Emission Kohlendioxyd und/oder Stickoxyd und/oder Ruß ist .
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind der Emissionserfasser und der Emissionsbegrenzer einem Emissionseinrichtungssteuergerät vorgeschaltet. So können vorteilhaft Signale von Emissionserfasser und/oder Emissionsbegrenzer in dem Emissionseinrichtungssteuergerät, insbesondere einem Motorsteuergerät eines Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs, weiterverarbeitet werden.
Eine Verringerung der Bauteilanzahl der erfindungsgemäßen Anordnung kann vorteilhaft erreicht werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung zumindest Teile des Emissionserfassers und/oder des Emissionsbegrenzers jeweils Bestandteil des EmissionseinrichtungsSteuergerätes sind.
Insbesondere für eine kontinuierliche emissionsoptimierte Steuerung der Emissionseinrichtung ist es von Vorteil, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ein Emissi- onswertvergleicher zum Vergleichen des zumindest einen ersten Emissionswertes mit dem zumindest einen zweiten Emissionswert vorgesehen ist und dass die Emissionseinrichtung von dem Emissionswertvergleicher steuerbar ist.
Zur einfachen und flexiblen Anpassung an geänderte Rahmenbedingungen, zum Beispiel geänderte gesetzliche Vorschriften, ist es gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn eine Eingabevorrichtung zur Eingabe des zumindest einen zweiten Emissionswertes vorgesehen ist. Die Eingabevorrichtung kann beispielsweise ein Tastenfeld oder einen berührungssensitiven Bildschirm umfassen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Datenschnittstelle zur Eingabe und/oder Ausgabe des zumindest einen zweiten Emissionswertes vorgesehen. So kann auf besonders einfache Weise ein Datenaustausch erfolgen.
Weiterhin kann gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine Eingabevorrichtung und/oder eine Datenschnittstelle zur Eingabe des ersten Emissionswertes vorgesehen sein. Eine solche Eingabe kann sowohl direkt, durch Eingabe eines bestimmten Wertes, zum Beispiel 120 g/km, für den ersten Emissionswert als auch indirekt, zum Beispiel durch Auswahl einer von mehreren möglichen Betriebskennlinien der Emissionseinrichtung, denen jeweils ein bestimmter, bekannter Emissionswert zugeordnet ist, erfolgen.
Eine orts- oder regionsbezogene Steuerung der Emissionseinrichtung kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass eine Fahrzeugortbe- stimmungseinrichtung vorgesehen ist und dass die Fahrzeugort- bestimmungseinrichtung derart mit dem Emissionswertespeicher verbunden ist, dass der zweite Emissionswert in Abhängigkeit von einem Signal der Fahrzeugortbestimmungseinrichtung veränderbar ist. Die Fahrzeugortbestimmungseinrichtung kann beispielsweise Bestandteil einer im Fahrzeug vorhandenen Navigationsvorrichtung sein. Durch das mit vorgenannter Einrichtung ermöglichte ortsabhängige Verfahren kann die Emission zum Beispiel in Innenstädten in erheblichem Umfang reduziert werden. Unter anderem kann zum Beispiel bei einer Emissionseinrichtung, die als Hybrid-Antrieb ausgebildet ist, die Emission wesentlich gesenkt werden, beispielsweise durch Umschal- tung auf Elektroantrieb .
Vorteilhaft kann mit der Erfindung beispielsweise eine emissionsabhängige Berechnung von Gebühren und/oder Kosten, zum Beispiel Kraftfahrzeugsteuer oder Maut, erfolgen. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn gemäß einer anderen Weiter- bildung der Erfindung der Emissionswertespeicher eine gespeicherte Emissionswerte vor unzulässiger Veränderung schützende Sicherungseinrichtung aufweist. Die Sicherungseinrichtung kann sowohl eine entsprechende Gestaltung eines Datenverarbeitungsprogramms als auch eine entsprechende konstruktive Ausgestaltung zum Beispiel eines Gehäuses des Emissionswertespeichers umfassen.
Die oben zweitgenannte Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass von der Emissionseinrichtung ausgestoßene Emissionen erfasst und zumindest einem ersten Emissionswert zugeordnet werden, dass in einem Emissionswertespeicher zumindest ein zweiter, vorgegebener Emissionswert abgespeichert ist und dass die Emissionseinrichtung in Abhängigkeit des ersten Emissionswer- tes und des zweiten Emissionswertes gesteuert wird. In den weiteren, das erfindungsgemäße Verfahren betreffenden Unter- ansprüchen sind zusätzliche vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung mit einer oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Anordnung geeignet.
Die Ausführungen in vorstehender Beschreibung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erfindung und deren Hintergrund gelten ebenso für das erfindungsgemäße Verfahren.
Von besonderem Vorteil ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass zwei verschiedene Emissionswerte, nämlich sowohl der erste Emissionswert als auch der zweite Emissionswert, Einfluss auf die Steuerung der Emissionseinrichtung nehmen. Die Erfassung der von der Emissionseinrichtung ausgestoßenen Emissionen kann zum Beispiel ausgehend von einer Messung der Emissionen mittels eines Sensors oder durch Rückgriff beispielsweise auf eine abgespeicherte, mit bestimmter Emission korrespondierende Betriebskennlinie der Emissionseinrichtung erfolgen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist den besonderen Vorteil auf, dass Emission des Fahrzeugs zum Beispiel von einem Emissionserfasser als erster Emissionswert erfasst wird und dass dieser erste Emissionswert, der beispielsweise auch in dem Emissionswertspeicher abgespeichert werden kann, in
Abhängigkeit des zweiten Emissionswertes, der eine Sollgröße darstellt, als Regelgröße für die Steuerung der Emissionseinrichtung verwendet wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der erste Emissionswert mit dem zweiten Emissionswert verglichen, und die Leistung der Emissionseinrichtung wird verringert, wenn der erste Emissionswert größer ist als der zweite Emissionswert. Dadurch kann vorteilhaft eine Begrenzung des Emissionsausstoßes durch Leistungsanpassung der Emissionseinrichtung erreicht werden. Auch vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der erste Emissionswert mit dem zweiten Emissionswert verglichen wird und wenn die Emissionseinrichtung derart gesteuert wird, dass der erste Emissionswert nicht größer wird als der zweite Emissionswert. Auf diese Weise kann die Emissionseinrichtung bereits vorausschauend derart geregelt werden, dass dauerhaft ein niedriger Emissionsausstoß gegeben ist und ein Überschreiten des zweiten Emissionswertes durch den ersten Emissionswert vorbeugend vermieden werden kann. Beispielsweise kann eine solche Regelung durch eine fallweise angepasste Auswahl einer jeweils geeigneten Betriebskennlinie der Emissionseinrichtung erfolgen .
Die Emissionseinrichtung kann dauerhaft, beispielsweise auf Wunsch eines Fahrzeughalters oder bedingt durch zum Beispiel steuerrechtliche Vorgaben, gemäß einer emissionsangepassten Betriebskennlinie betrieben werden, wenn gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Emissionsein- richtung gemäß einer ersten Betriebskennlinie oder gemäß einer zweiten Betriebskennlinie betrieben werden kann, wobei die erste Betriebskennlinie und die zweite Betriebskennlinie jeweils unterschiedlichen ersten Emissionswerten zugeordnet sind, wenn eine der Betriebskennlinien ausgewählt und dauer- haft eingestellt wird. Vorzugsweise wird der der ausgewählten Betriebskennlinie zugeordnete erste Emissionswert geschützt in dem Emissionswertespeicher abgelegt.
In diesem Zusammenhang ist es zum Beispiel vorstellbar, dass ein Fahrzeug mit drei verschiedenen Motor- und Getriebeauslegungen sowie korrespondierender Fahrwerksabstimmung entsprechend drei verschiedenen Betriebskennlinien erhältlich ist. Die unterschiedlichen Betriebskennlinien können durch unterschiedliche technische Auslegung, zum Beispiel Parametrisie- rung von Motorsteuerung und Aggregaten, erreicht werden. Beispielsweise kann einer ersten Betriebskennlinie A ein erster Emissionswert für Kohlendioxyd von 125 g/km zugeordnet sein, einer zweiten Betriebskennlinie B ein erster Emissionswert für Kohlendioxyd von 135 g/km und einer dritten Betriebskennlinie C ein erster Emissionswert für Kohlendioxyd von 145 g/km. Zum Beispiel kann der Erwerb eines Fahrzeugs mit einer Betriebskennlinie B oder C mit einer Strafzahlung für erhöhten Emissionsausstoß verbunden sein, beispielsweise in Höhe von EUR 475 für ein Fahrzeug mit Betriebskennlinie B und in Höhe von EUR 1425 für ein Fahrzeug mit Betriebskennlinie C.
Wird gemäß einem Beispiel angenommen, dass das Fahrzeug mit einer Betriebskennlinie B erworben wird, so kann es dauerhaft mit dieser Betriebskennlinie B betrieben werden. Technisch ist aber ein Umschalten zwischen den Betriebskennlinien A, B, C möglich. Wird das Fahrzeug - automatisch oder manuell - auf Betriebskennlinie A umgeschaltet, so erfolgt eine Verringerung der Kohlendioxydemission in Höhe von 10 g/km. Diese Einsparung wird einem Emissionsguthaben pro gefahrenem km Fahrtstrecke gutgeschrieben. Das Emissionsguthaben wird zum Beispiel in einem Emissionsrechner gespeichert und kann später gegen erhöhten Emissionsausstoß aufgebraucht, übertragen (zum Beispiel auf ein anderes Fahrzeug) oder gehandelt werden. Das Fahrzeug kann auch auf einen Betrieb mit Betriebskennlinie C umgeschaltet werden, wozu beispielsweise ein Emissionsguthaben erforderlich ist, das dann verbraucht wird. Es ist auch denkbar, dass das Fahrzeug beispielsweise automatisch in Betriebskennlinie C umschaltet, wenn erhöhte Motorleistung in einer bestimmten Fahrsituation erforderlich ist. Es kann eine Warnschwelle und eine Warnsignalisation vorgesehen sein, um dem Fahrzeugführer ein zur Neige gehendes Emissionsguthaben anzuzeigen. Weiterhin ist denkbar, dass das Fahrzeug in einem Notmodus kurzzeitig mit Betriebskennlinie C betrieben werden kann, wenn kein Emissionsguthaben vorhanden ist, aber zum Beispiel für einen sicheren Überholvorgang erhöhte Motorleistung zur Verfügung stehen muss. Der Notmodus kann zum Bei- spiel mit Zwangsrückschaltung (Kick Down) aktiviert werden. Von besonderem Vorteil für einen längerfristigen Überblick über den Emissionsausstoß der Emissionseinrichtung ist es, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der erste Emissionswert die tatsächlichen Emissionen bezogen auf ei- ne Fahrtzeit des Fahrzeugs oder auf eine Fahrtstrecke des
Fahrzeugs und der zweite Emissionswert die vorgegebenen, insbesondere als Grenzwert vorgeschriebenen oder als Sollwert festgelegten, Emissionen bezogen auf die Fahrtzeit beziehungsweise die Fahrtstrecke angibt und wenn eine Differenz- emission zwischen dem ersten Emissionswert und dem zweiten
Emissionswert gebildet wird. Der erste Emissionswert kann dabei auf einer Messung von Emissionen beruhen, er kann aber auch ein im Voraus beispielsweise einer Betriebskennlinie, gemäß derer die Emissionseinrichtung tatsächlich über die Fahrtzeit beziehungsweise die Fahrtstrecke betrieben wird, zugeordneter fiktiver oder mittlerer Emissionswert sein.
Ein einfacher Vergleich der zwischen tatsächlichen und vorgegebenen Emissionen wird dabei vorteilhaft möglich, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung für jede Fahrtstrecke oder Fahrtzeit eine Differenzemission gebildet wird, wenn die gebildete Differenzemission zu den Differenzemissionen der vorhergehenden Fahrtstrecken beziehungsweise Fahrtzeiten aufsummiert wird und wenn die Summe abgespeichert wird. Vor- zugsweise kann die Abspeicherung der Summe in dem Emissionswertespeicher erfolgen.
Vorteilhaft kann ein Unterschreiten eines Vorgabewertes, das heißt ein Unterschreiten des zweiten Emissionswertes, zu ei- nem Emissionsguthaben führen. Es kann zum Beispiel vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein solches Emissionsguthaben in Betriebsphasen höheren Emissionsausstoßes (und somit höheren Emissionsbedarfes) der Emissionseinrichtung aufgebraucht werden kann. Auch kann gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Er- findung vorgesehen sein, dass ein bestimmtes Emissionsguthaben die Möglichkeit zur Nutzung höherer Leistung, insbesondere höherer Motorleistung, der Emissionseinrichtung freigibt. Ebenso kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ohne ein Emissionsguthaben die einem Fahrzeugführer zur Verfügung stehende Leistung der Emissionseinrichtung entsprechend angepasst, das heißt entsprechend begrenzt, wird. Grundsätzlich ist vor- stellbar, dass in Abhängigkeit der aufsummierten Werte, das heißt des Emissionsguthabens oder, in einem ungünstigeren Fall, eines entsprechenden Minus, auf verschiedenste Fahrzeugparameter oder Fahrzeugaggregate (zum Beispiel Motorleistung, Getriebeeinstellung, Fahrwerkseinstellung, Start-Stop- Automatik) eingegriffen werden kann.
Der Emissionsstatus, das heißt ein momentanes Emissionsguthaben oder - sofern zugelassen - ein entsprechendes Minus, kann dem Fahrzeugführer mittels einer Anzeigevorrichtung in vor- teilhafter Weise angezeigt werden. Die Anzeigevorrichtung kann dem Fahrzeugführer auch die aktuellen Emissionen darstellen und zum Beispiel Informationen liefern, ob das Fahrzeug über oder unter dem Sollwert betrieben wird. Auch ist es vorstellbar, dass eine Außenanzeige am Fahrzeug vorgesehen ist, die durch eine Emissionswertanzeige, zum Beispiel durch Anzeige des Emissionsstatus, anderen Verkehrsteilnehmern zur Kenntnis bringt, ob oder dass das Fahrzeug emissionsarm ist und/oder dass der Fahrzeugführer das Fahrzeug in einer emissionsarmen Fahrweise betreibt.
Einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechend wird der erste Emissionswert voreingestellt oder im Betrieb des Fahrzeugs fortlaufend gemessen. Bei fortlaufender Messung der ersten Emissionswerte kann vorzugsweise eine sehr präzise Steuerung und Regelung der Emissionseinrichtung erfolgen, bei Voreinstellung des ersten Emissionswertes ist es von besonderem Vorteil, dass eine sehr einfache Steuerung und Regelung der Emissionseinrichtung ermöglicht wird. Die Voreinstellung kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass eine be- stimmte Betriebskennlinie der Emissionseinrichtung vorgegeben wird, für die ein zugeordneter erster Emissionswert, der im vorhinein anhand von Testläufen der Emissionseinrichtung ermittelt wurde, bekannt ist.
Von Vorteil ist es, wenn der eine Sollgröße bildende zweite Emissionswert in Abhängigkeit äußerer Einflüsse, zum Beispiel Ort oder Wetter, beispielsweise Temperatur und/oder Niederschlag, geändert werden kann. Weiterhin ist es - insbesondere zur Vermeidung kritischer Verkehrssituationen im Straßenverkehr - vorteilhaft, wenn die Sollgröße, das heißt der zweite Emissionswert, zeitweise, zumindest kurzzeitig bei zum Beispiel Überholvorgängen, überschritten werden kann. In diesem Zusammenhang ist es auch vorteilhaft vorstellbar, dass ein Zwangsrückschaltungsmodus (Kick Down Mode) temporär dazu führt, dass eine durch den zweiten Emissionswert gebildete Begrenzung außer Kraft gesetzt wird.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung verschiedene zweite Emissionswerte oder Emissionskennlinien für zweite Emissionswerte (vorzugs- weise in dem Emissionswertespeicher) abgespeichert sind und wenn daraus eine gewünschter zweiter Emissionswert oder eine gewünschte Kennlinie ausgewählt werden kann. So kann der Fahrzeugführer beispielsweise eine besonders emissionsarme Betriebsweise der Emissionseinrichtung durch Auswahl einer entsprechend niedrigen Sollgröße vorgeben. Es kann auch vorgesehen sein, dass nicht jeder Fahrzeugführer, sondern nur besonders autorisierte Personen oder Einrichtungen die Erlaubnis erhalten, zwischen den Emissionskennlinien und/oder zwischen den oben genannten Betriebskennlinien umzuschalten. Die Kennlinien können vorzugsweise in Abhängigkeit eines normierten Fahrzyklus des Fahrzeugs im Vorhinein ermittelt und in einem Speicher, zum Beispiel dem Emissionswertespeicher, abgelegt werden.
Von weiterhin besonderem Vorteil ist es, dass mit der Erfindung ein Emissionsguthaben auf externe Geräte, zum Beispiel zur Berechnung von emissionsabhängigen Zahlungen, beispiels- weise Kraftfahrzeugsteuer, oder auf andere Fahrzeuge übertragen werden kann. Beispielsweise durch eine Nachzahlung kann zudem ein bestimmtes Emissionskontingent gekauft und dem Emissionsguthaben zugebucht werden. Es kann beispielsweise auch eine am tatsächlichen Betrieb des Fahrzeugs und dessen Emissionsausstoßes orientierte Abrechnung (sogenanntes Pay As You Drive) in einfacher Weise erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in beiliegender sche- matisierter Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen
Figur 1 eine Anordnung in einem Fahrzeug zum Steuern einer
Emissionseinrichtung und
Figur 2 eine Variante eines Teils der Anordnung nach Figur
1.
Sich jeweils entsprechende Elemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt eine Anordnung 1 in einem als Kraftfahrzeug ausgebildeten Fahrzeug zum Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionseinrichtung 2. Die Emissionseinrichtung ist ein Verbrennungsmotor und Antriebsmotor des Fahrzeugs.
Die Anordnung 1 weist einen Emissionserfasser 4 und einen derart mit dem Emissionserfasser 4 verbundenen Emissionsbegrenzer 6 auf, dass die Emissionseinrichtung 2 von dem Emissionsbegrenzer 6 in Abhängigkeit von zumindest einem mittels des Emissionserfassers 4 erfassten, Emissionen der Emissionseinrichtung entsprechenden ersten Emissionswert und von zumindest einem in einem Emissionswertespeicher 8 abgelegten zweiten Emissionswert steuerbar ist. In einem Ausführungsbei- spiel kann es sich bei der Emission vorzugsweise um den im
Hinblick auf das Erdklima als nachteilig geltenden Schadstoff Kohlendioxyd (CO2) , auch bezeichnet als Kohlenstoffdioxyd, handeln. Der Emissionswertespeicher 8 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine gespeicherte Emissionswerte vor unzulässiger Veränderung schützende Sicherungseinrichtung 22 auf.
Sowohl der Emissionserfasser 4 als auch der Emissionsbegrenzer 6 weisen jeweils Elemente eines Motorsteuergerätes oder allgemein Emissionseinrichtungssteuergerätes 10 für die Emissionseinrichtung 2 als auch eines Emissionsrechners 12 auf. Eine Emissionserfassungsbaugruppe 14 des Emissionsrechners 12 und eine Emissionsermittlungsbaugruppe 16 des Emissionseinrichtungssteuergerätes 10 sind Bestandteil des Emissionserfassers 4. Eine Emissionsbegrenzungsbaugruppe 18 des Emissionsrechners 12 und eine Emissions-Leistungs-Begrenzungsbau- gruppe 20 des Emissionseinrichtungssteuergerätes 10 sind Be- standteil des Emissionsbegrenzers 6. Der Emissionsrechner 12 weist auch den Emissionswertespeicher 8 auf.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind somit Teile des Emissionserfassers 4 und des Emissionsbegrenzers 6 jeweils Bestandteil des Emissionseinrichtungssteuergerätes. Es ist aber auch denkbar, dass der Emissionserfasser und der Emissionsbegrenzer dem Emissionseinrichtungssteuergerät 10 vollständig vorgeschaltet sind.
Vorzugsweise in dem Emissionsrechner 12, grundsätzlich aber alternativ auch beispielsweise in dem Emissionseinrichtungssteuergerät 10 kann ein Emissionswertvergleicher zum Vergleichen des zumindest einen ersten Emissionswertes mit dem zumindest einen zweiten Emissionswert vorgesehen sein, so dass die Emissionseinrichtung 2 direkt oder zumindest indirekt von dem Emissionswertvergleicher steuerbar ist. Eine indirekte Steuerung kann zum Beispiel in der Weise erfolgen, dass Signale des Emissionswertvergleichers bei der Steuerung der Emissionseinrichtung 2 durch das Emissionseinrichtungssteuer- gerät 10 von diesem zur Steuerung berücksichtigt werden. Weiterhin weist die Anordnung 1 eine Eingabevorrichtung 24 auf, über welche zum Beispiel eine Eingabe des zumindest einen zweiten Emissionswertes vorgenommen werden kann. Die Eingabevorrichtung 24 weist beispielsweise eine Tastatur auf. Ferner ist eine Anzeigevorrichtung 26 vorgesehen, auf der zum Beispiel der erste Emissionswert, der zweite Emissionswert, eine Differenzemission, eine Summe von Differenzemissionen und gegebenenfalls Emissionswertverläufe angezeigt werden können. Es ist denkbar, dass ein berührungssensitiver BiId- schirm (Touch Panel) vorgesehen ist, der Eingabevorrichtung 24 und Anzeigevorrichtung 26 vereint.
Außerdem kann eine Datenschnittstelle 28 vorgesehen sein, an der beispielsweise - hier parallel dargestellt - ein mobiler Datenspeicher 30 und/oder ein Datennetzwerk 32 und/oder ein Zahlungsendgerät (Zahlungsterminal) 34 angeschlossen sein können. Die Datenschnittstelle 28 kann zur Eingabe und/oder Ausgabe des zumindest einen zweiten Emissionswertes vorgesehen sein. Zudem kann die Datenschnittstelle 28 und/oder die Eingabevorrichtung 24 zur Eingabe des ersten Emissionswertes vorgesehen sein, zum Beispiel wenn dieser erste Emissionswert im Zusammenhang mit einer Einstellung einer Betriebskennlinie für die Emissionseinrichtung als bekannter, vorher ermittelter Durchschnittswert der Emissionseinrichtung dauerhaft zu- geordnet werden kann.
Es besteht die Möglichkeit, eine Fahrzeugortbestimmungsein- richtung 58 vorzusehen, die derart mit dem Emissionsrechner 12 im allgemeinen und mit dem Emissionswertespeicher 8 im be- sonderen verbunden ist, dass der zweite Emissionswert in Abhängigkeit von einem Signal der Fahrzeugortbestimmungsein- richtung, die außerdem Bestandteil einer Navigationsvorrichtung des Fahrzeugs sein kann, veränderbar ist.
Ferner ist in Figur 1 eine an den Emissionsrechner 12 angebundene Steuereinrichtung 36 gezeigt, welche Steuereinrichtung 36 es ermöglicht, verschiedene Betriebsmodi für das Fahrzeug insgesamt oder gegebenenfalls für bestimmte Fahrzeugverbraucher und/oder Fahrzeugaggregate einzustellen.
Eine Variante eines Teils der Anordnung 1 nach Figur 1 ist in Figur 2 dargestellt, wobei sich der dargestellte Teil der Anordnung auf den Emissionsrechner 12 mit Emissionserfassungs- baugruppe 14, Emissionsbegrenzungsbaugruppe 18 und Emissionswertespeicher 8 einerseits sowie der Steuereinrichtung 36 und mit dieser verbundenen Elementen andererseits beschränkt.
Mit der Steuereinrichtung 36 kann beispielsweise ein Betriebsmodus "Sparsam fahren" oder ein Betriebsmodus "Sportlich fahren" eingestellt werden. Damit mit wird zum Beispiel auch der zweite Emissionswert voreingestellt. Es ist bei- spielsweise aber auch denkbar, dass mit der Steuereinrichtung 36 einzelne oder mehrere Fahrzeugverbraucher und/oder Fahrzeugaggregate gedrosselt werden, um beim Betrieb des Fahrzeugs eine Emissionsgrenze einzuhalten, insbesondere um einen Kohlendioxydgrenzwert einzuhalten .
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können folgende Fahrzeugverbraucher beziehungsweise Fahrzeugaggregate an die Steuereinrichtung 36 angeschlossen sein, um von der Steuereinrichtung 36 in ihrem Betriebsmodus oder ihrem Betriebszu- stand gesteuert werden zu können: Fahrzeuggetriebe 38 mit Getriebesteuerung, Fahrwerk 40 mit Fahrwerksteuerung, Fahrerassistenzsysteme 42 mit Fahrerassistenzsystemsteuerungen. Hinsichtlich der Fahrerassistenzsysteme 42 kann beispielsweise eine Einstellung von Kennlinien und Warnschwellen einer Ge- schwindigkeitsregelanlage oder einer Abstandseinstellung einer Abstandsregelanlage erfolgen.
Außerdem können an der Steuereinrichtung 36 eine Beleuchtungsanlage 44, verschiedene Elektromotoren 46 für unter- schiedlichste Einstellzwecke, eine Heizungsanlage 48, eine Klimatisierungsvorrichtung 50, eine Lüftungsanlage 52, eine Scheibenheizvorrichtung 54, insbesondere Heckscheibenheizvor- richtung, sowie eine Sitzheizvorrichtung 56 angeschlossen sein .
Vorteilhaft können neben dem Emissionseinrichtungssteuergerät 10 über die Steuereinrichtung 36 weitere Verbraucher, vor allem aber das Fahrzeuggetriebe 38 gesteuert werden, um die Emissionen zu minimieren. Weiter vorteilhaft ist es, wenn das Fahrzeuggetriebe 38 ein Automatikgetriebe ist.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, zum Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionsein- richtung in dem Fahrzeug, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Emissionserfasser (4) und ein derart mit dem Emissionserfasser (4) verbundener Emissionsbegrenzer (6) vorgesehen sind, dass die Emissionseinrichtung (2) von dem Emissionsbegrenzer (6) in Abhängig- keit von zumindest einem mittels des Emissionserfassers (4) erfassten, Emissionen der Emissionseinrichtung (2) entsprechenden ersten Emissionswert und von zumindest einem in einem Emissionswertespeicher (8) abgelegten zweiten Emissionswert steuerbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Emissionseinrichtung (2) ein Antriebsmotor des Fahrzeugs ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Emissionseinrichtung (2) ein Verbrennungsmotor ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die
Emission ein Schadstoff ist.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Emission Kohlendioxyd und/oder Stickoxyd und/oder Ruß ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Emissionserfasser (4) und der Emissionsbegrenzer (6) einem Emissionseinrichtungssteuergerät (10) vorgeschaltet sind.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest Teile des Emissionserfassers (4) und/oder des Emissionsbegrenzers (6) jeweils Bestandteil des Emissions- einrichtungssteuergerätes (10) sind.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Emissionswertvergleicher zum Vergleichen des zumindest einen ersten Emissionswertes mit dem zumindest einen zweiten Emissionswert vorgesehen ist und dass die Emissionseinrichtung (2) von dem Emissionswertvergleicher steuerbar ist.
9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Eingabevorrichtung (24) zur Eingabe des zumindest einen zweiten Emissionswertes vorgesehen ist.
10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Datenschnittstelle (28) zur Eingabe und/oder Ausgabe des zumindest einen zweiten Emissionswertes vorgesehen ist.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Eingabevorrichtung (24) und/oder eine Datenschnittstelle (28) zur Eingabe des ersten Emissionswertes vorgesehen ist.
12. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine Fahrzeugortbestimmungseinrichtung vorgesehen ist und dass die Fahrzeugortbestimmungseinrichtung derart mit dem Emissionswertespeicher (8) verbunden ist, dass der zweite Emissionswert in Abhängigkeit von einem Signal der Fahrzeugortbestimmungseinrichtung veränderbar ist.
13. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Emissionswertespeicher (8) eine gespeicherte Emissionswerte vor unzulässiger Veränderung schützende Siche- rungseinrichtung (22) aufweist.
14. Verfahren, insbesondere zur Durchführung mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Steuern einer Emissionen ausstoßenden Emissionseinrich- tung in einem Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- dass von der Emissionseinrichtung (2) ausgestoßene Emissionen erfasst und zumindest einem ersten Emissionswert zugeordnet werden, - dass in einem Emissionswertespeicher (8) zumindest ein zweiter, vorgegebener Emissionswert abgespeichert ist und
- dass die Emissionseinrichtung (2) in Abhängigkeit des ersten Emissionswertes und des zweiten Emissionswertes gesteuert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Emissionswert mit dem zweiten Emissionswert verglichen wird und dass die Leis- tung der Emissionseinrichtung (2) verringert wird, wenn der erste Emissionswert größer ist als der zweite Emissionswert .
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Emissionswert mit dem zweiten Emissionswert verglichen wird und dass die Emissionseinrichtung (2) derart gesteuert wird, dass der erste Emissionswert nicht größer wird als der zweite Emissionswert .
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Emissi- onseinrichtung (2) gemäß einer ersten Betriebskennlinie oder gemäß einer zweiten Betriebskennlinie betrieben werden kann, wobei die erste Betriebskennlinie und die zweite Betriebskennlinie jeweils unterschiedlichen ers- ten Emissionswerten zugeordnet sind und dass eine der
Betriebskennlinien ausgewählt und dauerhaft eingestellt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste
Emissionswert die tatsächlichen Emissionen bezogen auf eine Fahrtzeit des Fahrzeugs oder auf eine Fahrtstrecke des Fahrzeugs und der zweite Emissionswert die vorgege¬ benen Emissionen bezogen auf die Fahrtzeit beziehungs- weise die Fahrtstrecke angibt und dass eine Differenz¬ emission zwischen dem ersten Emissionswert und dem zweiten Emissionswert gebildet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , dass für jede Fahrtstrecke oder Fahrt¬ zeit eine Differenzemission gebildet wird, dass die ge¬ bildete Differenzemission zu den Differenzemissionen der vorhergehenden Fahrtstrecken beziehungsweise Fahrtzeiten aufsummiert wird und dass die Summe abgespeichert wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste Emissionswert voreingestellt oder im Betrieb des Fahr¬ zeugs fortlaufend gemessen wird.
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