DE102013220936A1

DE102013220936A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013220936A1
Application number: DE201310220936
Authority: DE
Inventors: Frank Bast
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-16
Also published as: KR20160075513A; FR3011794A1; US9764743B2; WO2015055352A1; US20160272218A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors in einem Fahrzeug. Hierbei wird mindestens ein Parameter, der die Motorbelastung charakterisiert, einem Fahrstreckenäquivalent zugeordnet. Diese Fahrstreckenäquivalent wird dann von einem Fahrstreckenzähler aufaddiert. Im Falle, dass das Fahrzeug eine Segelfunktion besitzt, wird die gefahrene Strecke nur gezählt, wenn sich das Fahrzeug bewegt und der Triebstrang an den Antriebsmotor schlupffrei gekoppelt ist. Für den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sind ein Drehzahlsensor, ein Kupplungssensor und ein zu- und abschaltbarer Fahrstreckenzähler nötig. Ferner wird ein Computerprogramm benutzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt, welche zur Durchführung des Verfahrens geeignet sind.
Stand der Technik
Das Messen der zurückgelegten Fahrstrecke eines Fahrzeugs erfolgt auf herkömmliche Art und Weise durch einen Wegstreckenzähler, dessen Stand dem Fahrer angezeigt wird. Die erfasste Fahrstrecke wird dabei in der Regel auf der Basis von Raddrehzahl- bzw. Getriebedrehzahlinformationen berechnet und spiegelt die Strecke wider, welche das Fahrzeug zurückgelegt hat. Diese Strecke stellt ein Maß für den Verschleiß des Fahrzeugs und seiner Komponenten dar. Die zurückgelegte Fahrstrecke bildet eine wesentliche Information zur Ermittlung des Restwertes eines gebrauchten Fahrzeugs. Es existieren im Stand der Technik Einrichtungen, welche abhängig von dem aktuellen Verschleiß des Fahrzeugs, eine verbleibende Zeit als geschätzte Wegstrecke bis zu einer erforderlich werdenden nächsten Fahrzeuginspektion anzeigen.
Bei Fahrzeugen mit Segelfunktion insbesondere mit sogenanntem Start-Stopp-Segeln, also einer erweiterten Segelfunktion, bei der während des Segelbetriebs der Verbrennungsmotor abgestellt wird, kann diese herkömmlich ermittelte Fahrstrecke wesentlich von der Strecke abweichen, welche mit dem Verbrennungsmotor als Antrieb zurückgelegt wurde. Der Verbrennungsmotor hat bei derartigen Fahrzeugen in den meisten Fällen weniger „Fahrstrecke zurückgelegt“ als das Fahrzeug. Dieser Umstand wird zwar in aller Regel bei der Fahrzeuginspektion korrekt berücksichtigt, allerdings dem Endnutzer nicht als direkte Information zur Verfügung gestellt. Bei Fahrzeugtests wurden je nach Nutzer-Fahrzyklus Segelanteile bis 30% der Gesamtfahrstrecke beobachtet, d. h. der Fahrstreckenzähler impliziert eine bis zu 30% höhere Fahrleistung des Motors.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht die Messung einer die Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs charakterisierenden Motorfahrleistung. Hierbei wird mindestens einem Parameter, der die Motorbelastung charakterisiert, ein Fahrstreckenäquivalent zugeordnet. Das Fahrstreckenäquivalent wird in einem Fahrstreckenzähler fortlaufend aufaddiert und dem Fahrer angezeigt. Das Ausweisen einer separaten, die Motorbelastung charakterisierenden Motorfahrleistung ist für den Fahrer des Fahrzeugs eine interessante Information und kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen höheren Restwert eines beispielsweise mit Segelfunktion ausgestatteten Fahrzeugs im Falle eines Verkaufs zu erzielen.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Bevorzugt wird als Parameter, der die Motorfahrleistung charakterisiert, ein Maß für die Kurbelwellenumdrehungen des Motors des Fahrzeugs verwendet. Die Kurbelwellendrehzahl ist ein einfach zu erfassendes Maß für die Motorbelastung und somit die Motorfahrleistung.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung des Verfahrens ist der mindestens eine Parameter, der die Motorfahrleistung charakterisiert, diejenige Fahrstrecke des Fahrzeugs, während der der Antriebsmotor an einen Triebstrang des Fahrzeugs angekoppelt ist. Hierdurch kann beispielsweise bei Fahrzeugen mit Segelfunktion die Motorbelastung realistischer gemessen werden.
Besonders bevorzugt wird von einem Ankoppeln des Antriebsmotors an den Triebstrang ausgegangen, wenn eine Kupplung schlupfrei oder weitestgehend schlupffrei, wenn die Kupplung z.B. im Mikroschlupf betrieben wird, geschlossen ist. Dieser Zustand repräsentiert den Zeitpunkt, ab dem die Motorbelastung bei Fahrzeugen mit Segelfunktion sinnvollerweise gemessen werden sollte.
Besonders bevorzugt wird die Fahrstrecke, während der der Antriebsmotor an den Triebstrang des Fahrzeugs angekoppelt ist, unmittelbar als Motorfahrleistung interpretiert. Wenn das Fahrzeug über eine Segelfunktion verfügt, kann bei Ankopplung des Antriebsmotors an den Triebstrang die Motorfahrleistung direkt über die Fahrstrecke gemessen werden.
Vorteilhafterweise wird die Motorfahrleistung dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt. Diese zusätzliche Information ist für den Fahrer eines Fahrzeugs nützlich, um Aussagen über die Motorbelastung und somit über die Motorfahrleistung zu treffen. Die Motorfahrleistung wird dem Fahrer vorteilhafterweise zusätzlich zur herkömmlich angezeigten Fahrstrecke angezeigt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs weist eine Einrichtung zur Erfassung mindestens eines die Motorbelastung charakterisierenden Parameters und eine Umwandlungseinrichtung auf, mit der eine Motorbelastung in ein Fahrstreckenäquivalent umwandelbar ist.
Die Einrichtung zur Erfassung wenigstens eines die Motorbelastung charakterisierenden Parameters umfasst bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Sensoren: einen Drehzahlsensor oder einen Kupplungssensor zur Erfassung des Betriebszustands einer Kupplung, mit der der Antriebsmotor an einen Triebstrang ankoppelbar ist.
Die Umwandlungseinrichtung weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsformeinen Fahrstreckenzähler auf, der in Abhängigkeit von einem Schaltsignal zu- und abschaltbar ist. Auf diese Weise ist ein Fahrstreckenäquivalent der Motorbelastung direkt messbar.
Das erfindungsgemäße Computerprogramm ermöglicht es, das erfindungsgemäße Verfahren in einem vorhandenen Steuergerät zu implementieren, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu führt es alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens aus, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft. Auch eine Nachrüstung ist so möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel rechnet hierbei einen gemessenen Parameter, der die Motorbelastung charakterisiert, in ein Fahrstreckenäquivalent um und addiert dieses fortlaufend in einem Fahrstreckenzähler. Das zweite Ausführungsbeispiel kommt bevorzugt in einem Fahrzeug mit Segelfunktion zum Einsatz.
1 zeigt das Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem ersten Ausführungsbeispiel. In Schritt 11 startet das Verfahren. In dem darauf folgenden Schritt 12 wird die Drehzahl der Kurbelwelle des Antriebsmotors mittels eines Drehzahlsensors gemessen. Daraufhin wird in Schritt 13 untersucht, ob diese Drehzahl gleich null ist. Falls dies der Fall ist, wird vor Schritt 12 zurückgesprungen. Falls die Drehzahl ungleich null ist, wird in Schritt 14 die Kurbelwellendrehzahl in ein Fahrstreckenäquivalent umgewandelt. Dieses Fahrstreckenäquivalent stellt nun ein realistisches Maß für die Motorbelastung dar, da das Fahrstreckenäquivalent nur bestimmt wird, wenn der Motor auch wirklich läuft. In Schritt 15 wird daher ein Schaltsignal an den Fahrstreckenzähler gesendet, so dass dieser in Schritt 16 das Fahrstreckenäquivalent fortlaufend zählt (aufaddiert). Der Fahrstreckenzähler zeigt in diesem Ausführungsbeispiel somit immer eine Strecke an, die dem realen Motorenalter entspricht. Vorteilhafterweise wird dieses Motorenalter in Schritt 17 als Fahrstreckenäquivalent in Kilometern oder Meilen angezeigt, so dass der Fahrer die Möglichkeit hat, dieses Motorenalter mit der Fahrstrecke des herkömmlichen Fahrstreckenzählers zu vergleichen. Der herkömmliche Fahrstreckenzähler gibt ein Maß für die Belastung des Fahrzeugs im Allgemeinen an. Der erfindungsgemäße Fahrstreckenzähler gibt dagegen ein Maß für die Belastung des Antriebsmotors an. Sodann erfolgt ein Rücksprung vor Schritt 12 und die vorbeschriebenen Verfahrensschritte laufen erneut ab. Der Fahrstreckenzähler wird hierdurch ständig aktualisiert.
2 zeigt das Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt das Fahrzeug eine Segelfunktion. Nach einem Startsignal in Schritt 21 wird in Schritt 22 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen. Falls das Fahrzeug steht (Geschwindigkeit = 0), wird wieder vor Schritt 22 zurückgesprungen. Falls das Fahrzeug eine endliche Geschwindigkeit besitzt (Schritt 23), das heißt die Geschwindigkeit größer als null ist, wird das Kupplungssignal eines Kupplungssensors ausgewertet (Schritt 24). Es wird dabei festgestellt, ob der Antriebsmotor mit dem Triebstrang verbunden ist. Dabei wird geprüft, ob die Kupplung schlupffrei geschlossen ist (Schritt 25). Ist dies nicht der Fall wird zu Schritt 22 zurückgesprungen. Ist die Kupplung jedoch schlupffrei geschlossen und ist der Motor damit mit dem Antriebsstrang gekoppelt, wird ein Schaltsignal an den Fahrstreckenzähler gesendet (Schritt 26). Daraufhin beginnt der Fahrstreckenzähler die Fahrstrecke zu zählen (aufzuaddieren, Schritt 27). Diese Fahrstrecke wird dem Fahrer in Schritt 28 angezeigt. Danach wird wieder vor Schritt 22 zurückgesprungen und es wird weiter die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gemessen und überprüft.
Der herkömmliche Fahrstreckenzähler zeigt die insgesamt gefahrene Strecke an, wohingegen der Fahrstreckenzähler in diesem Ausführungsbeispiel nur zählt, wenn sich das Fahrzeug bewegt und der Triebstrang an den Antriebsmotor gekoppelt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird dem Fahrer somit ebenfalls ein Motorenalter in Kilometern oder Meilen angezeigt. Allerdings werden hierbei Belastungen des Motors, die durch Drittverbraucher (z.B. Klimaanlage) entstehen nicht berücksichtigt.
Das Verfahren kann in beiden Ausführungsbeispielen sehr vorteilhaft als Computerprogramm realisiert werden. Hierbei finden die in den Figuren dargestellten Ablaufdiagramme Verwendung, die jeweils das erfindungsgemäße Verfahren beschreiben. Das Computerprogramm kann von einem Steuergerät verarbeitet werden.
Zusammenfassend ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren sowohl nach dem ersten als auch nach dem zweiten Ausführungsbeispiel die Messung der Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs, die dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs weist eine Einrichtung zur Erfassung mindestens eines die Motorbelastung charakterisierenden Parameters und eine Umwandlungseinrichtung auf, mit der eine Motorbelastung in ein Fahrstreckenäquivalent umwandelbar ist. Die Umwandlungseinrichtung weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform einen Fahrstreckenzähler auf, der in Abhängigkeit von einem Schaltsignal zu- und abschaltbar ist.
Die Einrichtung zur Erfassung mindestens eines die Motorbelastung charakterisierenden Parameters umfasst gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einen Drehzahlsensor und gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel einen Kupplungssensor zur Erfassung des Betriebszustands einer Kupplung, mit der der Antriebsmotor an einen Triebstrang ankoppelbar ist.
Das direkte Messen und Anzeigen der eine Motorbelastung charakterisierenden Motorfahrleistung als Fahrstreckenäquivalent kann den Restwert eines mit Segelfunktion ausgestatteten Fahrzeugs erhöhen.

Claims

Verfahren zur Messung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Parameter, der die Motorbelastung charakterisiert, ein Fahrstreckenäquivalent zugeordnet wird, wobei das Fahrstreckenäquivalent in einem Fahrstreckenzähler fortlaufend aufaddiert wird (16, 27).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter, der die Motorbelastung charakterisiert, ein Maß für die Kurbelwellenumdrehungen des Antriebsmotors des Fahrzeugs ist (14).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter, der die Motorbelastung charakterisiert, diejenige Fahrstrecke des Fahrzeugs ist, während der der Antriebsmotor an einen Triebstrang des Fahrzeugs angekoppelt ist (24).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Ankoppeln des Antriebsmotors an den Triebstrang ausgegangen wird, wenn eine Kupplung weitestgehend schlupffrei geschlossen ist (25).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrstrecke, während der der Antriebsmotor an den Triebstrang des Fahrzeugs angekoppelt ist, als Motorfahrleistung interpretiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorfahrleistung dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt wird (17, 28).
Vorrichtung zur Bestimmung einer Motorbelastung eines Antriebsmotors eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Erfassung mindestens eines die Motorbelastung charakterisierenden Parameters und eine Umwandlungseinrichtung, mit der eine Motorbelastung in ein Fahrstreckenäquivalent umwandelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erfassung wenigstens eines die Motorbelastung charakterisierenden Parameters eine oder mehrere der folgenden Sensoren umfasst: – Drehzahlsensor – Kupplungssensor zur Erfassung des Betriebszustands einer Kupplung, mit der der Antriebsmotor an einen Triebstrang ankoppelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlungseinrichtung einen Fahrstreckenzähler aufweist, der in Abhängigkeit von einem Schaltsignal zu- und abschaltbar ist.
Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät abläuft.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät eines Fahrzeugs ausgeführt wird.