DE102014017836A1 - Vehicle with an efficiency mode - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine (1), die trieblich mit einem Getriebe (5) gekoppelt ist, über das ein Antriebsmoment auf die Fahrzeugräder (7) abtreibbar ist, und mit einer Steuereinrichtung (11), die auf ein durch Gaspedal-Betätigung fahrerseitig vorgebbares Sollmoment (Msoll) die Brennkraftmaschine (1) ansteuert, welcher Steuereinrichtung (11) eine Auswerteeinheit (19) zugeordnet ist, die bei einem Erfassen einer Fahrsituation mit reduziertem Leistungsbedarf einen Effizienzmodus aktiviert, bei dem die Steuereinrichtung (11) zumindest eine CO2-reduzierende Maßnahme einleitet, die einen CO2-optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine (1) unterstützt, wobei die Auswerteeinheit (19) bei Erfassen eines gegenüber dem reduzierten Leistungsbedarf gesteigerten Leistungsbedarfs den Effizienzmodus deaktiviert. Erfindungsgemäß ist das Gaspedal (13) eine Signalerzeugungseinheit, mittels der für den Fahrer eine haptische Rückmeldung (A) über eine unmittelbar bevorstehende Deaktivierung (SD) des Effizienzmodus erzeugbar ist.The invention relates to a vehicle with an internal combustion engine (1), which is drivingly coupled to a transmission (5), via which a drive torque to the vehicle wheels (7) can be aborted, and with a control device (11), which is based on an accelerator pedal by Actuation of the driver's side predetermined target torque (Msoll) the internal combustion engine (1) controls, which control device (11) is associated with an evaluation unit (19) which activates an efficiency mode when detecting a driving situation with reduced power demand, wherein the control device (11) at least one CO2 -reducing measure initiates a CO2-optimal operation of the internal combustion engine (1), wherein the evaluation unit (19) upon detection of a relation to the reduced power demand increased power demand deactivates the efficiency mode. According to the invention, the gas pedal (13) is a signal generation unit, by means of which a haptic feedback (A) can be generated for the driver via an imminent deactivation (SD) of the efficiency mode.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer, in einem Effizienzmodus betreibbaren Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Fahrzeug mit einer Kraftstoffverbrauchsanzeige nach dem Patentanspruch 8.The invention relates to a vehicle with an operable in an efficiency mode internal combustion engine according to the preamble of
Zur Senkung des Kraftstoffverbrauches sowie zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes kann die Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs im Fahrzeugbetrieb in einem Effizienzmodus angesteuert werden. Dieser wird in einer Fahrsituation mit reduziertem Leistungsbedarf automatisch von einer elektronischen Steuereinrichtung aktiviert. Im Effizienzmodus werden von der Steuereinrichtung CO2-reduzierende Maßnahmen durchgeführt. Eine solche CO2-reduzierende Maßnahme ist beispielhaft eine Zylinderabschaltung, bei der die Brennkraftmaschine zum Beispiel in einem Halbmotorbetrieb arbeitet. Alternativ dazu können im Effizienzmodus die Ventilsteuerzeiten angepasst und/oder der Ventilhub auf minimalem Hub umgeschaltet werden. Alternativ und/oder zusätzlich besteht eine solche CO2-reduzierende Maßnahme auch darin, dass eine Kraftstoffzuführung ausschließlich durch Direkteinspritzung (DI) in den Brennraum der Brennkraftmaschine erfolgt, das heißt nicht in Kombination mit einer Saugrohreinspritzung (MPI). Die obigen CO2-reduzierenden Maßnahmen werden meist automatisch ohne fahrerseitige Wahrnehmung von der Steuereinrichtung aktiviert. bzw. deaktiviert.To reduce fuel consumption and to reduce CO 2 emissions, the internal combustion engine of a vehicle can be activated in vehicle operation in an efficiency mode. This is automatically activated in a driving situation with reduced power requirements of an electronic control device. In the efficiency mode, CO 2 -reducing measures are carried out by the control device. Such a CO 2 -reducing measure is an example of a cylinder deactivation, in which the internal combustion engine operates, for example, in a half-engine operation. Alternatively, in the efficiency mode, the valve timing can be adjusted and / or the valve lift can be switched to minimum lift. Alternatively and / or additionally, such a CO 2 -reducing measure also consists in that a fuel supply takes place exclusively by direct injection (DI) into the combustion chamber of the internal combustion engine, that is not in combination with a port injection (MPI). The above CO 2 -reducing measures are usually activated automatically without driver-side perception of the controller. or deactivated.
In einem gattungsgemäßen Fahrzeug wird durch eine Gaspedal-Betätigung ein fahrerseitig vorgebbares Sollmoment über die Steuereinrichtung zur Brennkraftmaschine geleitet. Der Steuereinrichtung ist eine Auswerteeinheit zugeordnet, die bei Vorliegen einer Fahrsituation mit reduziertem Leistungsbedarf den Effizienzmodus aktiviert. Sofern die Auswerteeinheit einen gegenüber dem reduzierten Leistungsbedarf gesteigerten Leistungsbedarf erfasst, wird der Effizienzmodus deaktiviert und erfolgt eine Rückschaltung in den normalen Fahrbetrieb.In a generic vehicle, a driver-specified predetermined torque is passed through the control device to the internal combustion engine by an accelerator pedal operation. The control device is associated with an evaluation unit which activates the efficiency mode in the presence of a driving situation with reduced power requirement. If the evaluation unit detects an increased power requirement compared with the reduced power requirement, the efficiency mode is deactivated and a return to normal driving mode takes place.
Bei einem solchen Fahrzeug steht dem Fahrer in gängiger Praxis eine Verbrauchsanzeige in der Instrumententafel zur Verfügung, etwa eine Balkenanzeige oder eine digitale Sieben-Segment-Anzeige, die durch zum Beispiel eine Tastenbetätigung vom Fahrer abrufbar ist. Die Verbrauchsanzeige stellte eine visuelle Information über den aktuellen Kraftstoffverbrauch bereit. Darüber hinaus erfolgt keine zusätzliche Rückmeldung, ob ein verbrauchsoptimaler bzw. CO2-optimaler Betriebspunkt erreicht ist oder nicht. Um eine verbrauchsoptimale Fahrweise zu erreichen, muss daher der Fahrer die Verbrauchsanzeige während des Fahrbetriebs regelmäßig kontrollieren.In such a vehicle, the driver is in common practice a consumption display in the instrument panel available, such as a bar graph or a digital seven-segment display, which can be accessed by, for example, a key operation by the driver. The fuel gauge provided visual information about the current fuel consumption. In addition, there is no additional feedback as to whether a consumption-optimal or CO 2 -optimal operating point has been reached or not. In order to achieve a consumption-optimal driving style, therefore, the driver must regularly check the fuel consumption indicator while driving.
Aus der
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeuges bereitzustellen, bei dem dem Fahrer in einfacher Weise eine verbrauchsoptimale und daher CO2-reduzierte Fahrweise ermöglicht ist.The object of the invention is to provide a vehicle and a method for operating such a vehicle, in which the driver in a simple way, a consumption-optimized and therefore CO 2 -reduced driving style is possible.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 9 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of
Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im Stand der Technik dem Fahrer lediglich eine optische Verbrauchsanzeige in der Instrumententafel zur Verfügung steht, um den aktuellen Kraftstoffverbrauch zu kontrollieren. Vor diesem Hintergrund ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 das Gaspedal als eine Signalerzeugungseinheit ausgeführt, mittels der für den Fahrer eine haptische Rückmeldung über eine unmittelbar bevorstehende Deaktivierung des Effizienzmodus erzeugt wird. Auf diese Weise wird dem Fahrer unmittelbar signalisiert, dass er den CO2-optimalen Betrieb verlässt, ohne den Blick von der Straße zu nehmen. Die Rückmeldung erfolgt unmittelbar über den, das Gaspedal betätigenden Fuß, mittels dem der Kraftstoffverbrauch durch Eindrücken/Lösen steuerbar ist.The invention is based on the fact that in the prior art, the driver only has an optical consumption display in the instrument panel available to control the current fuel consumption. Against this background, according to the characterizing part of
In einer einfachen technischen Realisierung kann das Gaspedal ein mit einer Rückstellkraft beaufschlagbares aktives Fahrpedal sein. In diesem Fall kann das Gaspedal bei einer bevorstehenden Deaktivierung des Effizienzmodus eine Gaspedal-Kennlinie variieren, die die Rückstellkraft über den Gaspedal-Stellweg wiedergibt. Das heißt, dass die Rückmeldung als eine haptisch wahrnehmende Rückstellkraft-Variation in der Gaspedal-Kennlinie integriert ist.In a simple technical realization, the accelerator pedal can be an active accelerator pedal that can be acted upon by a restoring force. In this case, the accelerator pedal may vary an accelerator pedal characteristic that represents the return force via the accelerator pedal travel in the event of an imminent deactivation of the efficiency mode. That is, the feedback is integrated as a haptic sensing restoring force variation in the accelerator pedal characteristic.
In diesem Fall. kann die bevorstehende Effizienzmodus-Deaktivierung beispielhaft durch eine Rückstellkrafterhöhung, etwa einen Druckpunkt, durch eine Rückstellkraftreduzierung und/oder durch eine kurzzeitige Rückstellkraftvibration bewerkstelligt werden.In this case. For example, the upcoming efficiency mode deactivation may be accomplished by a return force increase, such as a pressure point, by a return force reduction, and / or by a momentary return force vibration.
Die Erfindung ist insbesondere bei einer Fahrsituation anwendbar, bei der zum Beispiel ausgehend von einer Konstantfahrt in eine Beschleunigungsfahrt gewechselt wird, bei der das Gaspedal mit einem positiven Gaspedalgradienten in Richtung auf die vollständig durchgedrückte Gaspedalstellung verstellt wird. In diesem Fall kann die Auswerteeinheit (während der Konstantfahrt) eine Fahrsituation mit reduziertem Leistungsbedarf erkennen, wodurch die Brennkraftmaschine automatisch in einen Effizienzmodus angesteuert wird, bei dem die oben erwähnten CO2-reduzierenden Maßnahmen erfolgen. Bei Aufnahme der Beschleunigungsfahrt erhält der Fahrer vom Gaspedal die haptische Rückmeldung über eine bevorstehende Effizienzmodus-Deaktivierung. Bei einem weiteren Eindrücken des Gaspedals kann daher der Fahrer die Effizienzmodus-Deaktivierung bewusst auslösen oder sich gegen eine solche Deaktivierung entscheiden, indem er den positiven Gaspedalgradienten reduziert, das heißt vom Gaspedal geht, oder das Gaspedal in der Position hält und nicht über den Druckpunkt hinaus weiter durchdrückt.The invention is particularly applicable in a driving situation in which, for example, starting from a constant driving in an acceleration drive is changed, in which the accelerator pedal with a positive accelerator gradient in the direction is adjusted to the fully depressed accelerator pedal position. In this case, the evaluation unit (during cruise travel) can detect a driving situation with reduced power requirement, whereby the internal combustion engine is automatically controlled in an efficiency mode in which the above-mentioned CO 2 -reducing measures take place. Upon commencement of acceleration travel, the accelerator pedal operator receives haptic feedback about an upcoming efficiency mode deactivation. Upon further depression of the accelerator pedal, therefore, the driver may consciously initiate or opt-out of deactivating efficiency mode by reducing the positive accelerator gradient, ie, by depressing the accelerator pedal, or holding the accelerator pedal in position and not beyond the pressure point pushed on.
Besonders bevorzugt kann im Rahmen des Effizienzmodus eine Zylinderabschaltung erfolgen, bei der die Brennkraftmaschine in einem Halbmotorbetrieb arbeitet. Alternativ und/oder zusätzlich können auch weitere, an sich bekannte CO2-reduzierende Maßnahmen erfolgen, beispielhaft eine Anpassung von Ventilsteuerzeiten und/oder eine Umschaltung des Ventilhubes auf minimalem Hub.Particularly preferably, in the context of the efficiency mode, a cylinder deactivation takes place in which the internal combustion engine operates in a half-engine mode. Alternatively and / or additionally, further CO 2 -reducing measures which are known per se can take place, for example an adaptation of valve control times and / or a switchover of the valve lift to a minimum stroke.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann in dem Fahrzeug die Kraftstoffzuführung über eine Saugrohreinspritzung erfolgen, bei der der Kraftstoff über Kanäle und Ventile in den Brennraum der Brennkraftmaschine geführt wird, oder über eine Direkteinspritzung, bei der der Kraftstoff direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Direkteinspritzung und die Saugrohreinspritzung werden im normalen Fahrbetrieb in Kombination durchgeführt. Demgegenüber wird bei aktiviertem Effizienzmodus ausschließlich eine CO2-reduzierende Saugrohreinspritzung unter Weglassung der Direkteinspritzung durchgeführt.In a particularly preferred embodiment, the fuel supply in the vehicle via a port injection, in which the fuel is passed through channels and valves in the combustion chamber of the internal combustion engine, or via a direct injection, in which the fuel is injected directly into the combustion chamber of the internal combustion engine. The direct injection and the intake manifold injection are performed in combination in normal driving. In contrast, when the efficiency mode is activated, only a CO 2 -reduction intake manifold injection is carried out with omission of the direct injection.
Alternativ zu den obigen Erfindungsaspekten und/oder zusätzlich kann der elektronischen Steuereinrichtung eine manuell betätigbare Eingabeeinheit zugeordnet sein, mittels der fahrerseitig eine Kraftstoffverbrauchs-Schwelle vorgebbar ist. Die fahrerseitig vorgegebene Kraftstoffverbrauchs-Schwelle wird in der Steuereinrichtung mit einem aktuellen Kraftstoffverbrauch-Istwert vergleichen. Überschreitet der Kraftstoffverbrauchs-Istwert die Kraftstoffverbrauch-Schwelle, etwa bei einem positiven Gaspedalgradienten, kann eine haptische Rückmeldung am Gaspedal erfolgen.As an alternative to the above aspects of the invention and / or additionally, the electronic control device may be assigned a manually operable input unit by means of which a fuel consumption threshold can be predefined by the driver. The driver's fuel consumption threshold is compared in the control device with a current fuel consumption actual value. If the fuel consumption actual value exceeds the fuel consumption threshold, for example in the case of a positive accelerator pedal gradient, haptic feedback can occur on the accelerator pedal.
Zudem kann bei einem Unterschreiten der Kraftstoffverbrauch-Schwelle, das heißt bei einem negativen Gaspedal-Gradienten, eine weitere haptische Rückmeldung erfolgen. Auf diese Weise kann der Fahrer zusätzlich über eine entsprechende Eingabe im Cockpit eine Verbrauchsschwelle wählen, bei dessen Überschreitung er eine haptische Rückmeldung bekommt.In addition, when the fuel consumption threshold falls below a negative gas pedal gradient, a further haptic feedback can occur. In this way, the driver can additionally select via a corresponding input in the cockpit a consumption threshold, when he gets a haptic feedback.
Mit der Erfindung können durch verschiedene Intensitäten der, in der Gaspedal-Kennlinie integrierten Rückmeldungen unterschiedliche CO2-reduzierende Ereignisse oder Maßnahmen dem Fahrer angezeigt werden, zum Beispiel wenn er sich wieder im CO2-optimalen Betriebspunkt des Fahrzeuges befindet.With the invention, different CO 2 -reducing events or measures can be displayed to the driver through different intensities of the feedback integrated in the accelerator pedal characteristic, for example when it is again in the CO 2 -optimal operating point of the vehicle.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.The advantageous embodiments and / or further developments of the invention explained above and / or reproduced in the dependent claims can be used individually or else in any desired combination with one another, for example in the case of clear dependencies or incompatible alternatives.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its advantageous embodiments and further developments and advantages thereof are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:Show it:
Die
Die Brennkraftmaschine
Das Gaspedal
Zeitlich unmittelbar vor der Generierung des Deaktivierungs-Signales SD wird in der Auswerteeinheit
Beispielhaft kann bei einer Konstantfahrt die Auswerteeinheit
Alternativ und/oder zusätzlich zum oben dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Steuereinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2014
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