DE4332456A1 - Einrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit Abgaskatalysator - Google Patents

Einrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit Abgaskatalysator

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für ein Kraft­ fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit Abgaskatalysa­ tor, dessen Abgasreinigungsgrad mit zunehmender Alterung abnimmt, und mit einem Automatikgetriebe, das zumindest von einem Economy (E)-Schaltprogramm in ein Sport (S)- Schaltprogramm und umgekehrt umschaltbar ist, durch die das Automatikgetriebe zu Beginn der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zur schnelleren Abgaskatalysatorauf­ heizung automatisch in das Sport (S)-Schaltprogramm umge­ schaltet wird.
In zunehmendem Maße werden Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftfahrzeuge, mit automatischem Getriebe ange­ boten, bei denen eine Programmvorwahl getroffen werden kann. Eine derartige Programmvorwahl hat den Zweck, die im Automatikgetriebe eingestellten Schaltpunkte der ein­ zelnen Übersetzungsstufen so zu verändern, daß entweder der Kraftstoffverbrauch niedrig gehalten wird (Economy (E)-Schaltprogramm) oder in allen Übersetzungsstufen die maximale Leistung des Antriebsmotors ausnutzbar ist (Sport (S)-Schaltprogramm). Die Umschaltung des Fahrpro­ grammbereichs erfolgt dabei üblicherweise über einen se­ paraten Schalter an der Mittelkonsole.
Es ist ferner aus dem firmeninternen Stand der Technik bereits bekannt, bei Personenkraftfahrzeugen mit Automa­ tikgetriebe nach jedem Kaltstart des Antriebsmotors unab­ hängig von der Betätigung des Programmvorwahlschalters für einen festgelegten Zeitraum das Sport (S)-Schaltpro­ gramm aufzurufen. Das daraus resultierende erhöhte Dreh­ zahlniveau sorgt für eine schnellere Erwärmung des Abgas­ katalysators und damit für bessere Abgaswerte.
Da auf diese Weise auch die vom Gesetzgeber geforderte Einhaltung der Schadstoff-Grenzwerte bei gealterten, hin­ sichtlich ihres Abgasreinigungsgrades verschlechterten Abgaskatalysatoren sichergestellt werden muß, ist die Einschaltzeitdauer des Sport (S)-Schaltprogrammes auf den bereits stark gealterten Abgaskatalysator mit stark ver­ mindertem Abgasreinigungsgrad abgestimmt. Dies hat zur Folge, daß das Sport (S)-Schaltprogramm bei nahezu neu­ wertigen Abgaskatalysatoren mit noch hohem Abgasreini­ gungsgrad unnötig lange eingeschaltet ist, was aufgrund des höheren Drehzahlniveaus zu einem erhöhten Kraftstoff­ verbrauch führt. Dies hat bei Neufahrzeugen unnötig hohe Verbrauchswerte zur Folge.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung ein­ gangs genannter Art zu schaffen, mit der unter Einhaltung der Abgaswerte bei Kraftfahrzeugen mit alternden Abgaska­ talysatoren der Kraftstoffverbrauch während der Warmlauf­ phase der Brennkraftmaschine minimiert wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung eingangs genann­ ter Art dadurch gelöst, daß die automatische Rückschal­ tung des Automatikgetriebes in das Economy (E)-Schaltpro­ gramm nach einer mit zunehmender Gesamtbetriebsdauer bzw.
Gesamtfahrstrecke des Kraftfahrzeuges länger andauernden Einschaltzeit des Sport (S)-Schaltprogrammes erfolgt.
Die Schadstoffwerte in den zulassungsrelevanten Prüf­ zyklen nehmen mit der Alterung des Abgaskatalysators deutlich zu. Um die Schadstoffwerte über die Lebensdauer des Abgaskatalysators sicher unter den definierten Grenz­ werten zu halten, reicht es deshalb aus, den Aufruf des Sport (S)-Schaltprogrammes bei Neufahrzeugen auf einen sehr kurzen Zeitabschnitt festzulegen. Mit steigender Be­ triebsdauer bzw. Laufleistung des Kraftfahrzeuges wird dann die Einschaltdauer des Sport (S)-Schaltprogrammes erhöht, was vorteilhaft nach einer im Fahrversuch er­ mittelten Kennlinie erfolgen kann. Durch diese Anpassung der Einschaltzeitdauer des Sport (S)-Schaltprogramms an die Alterung und damit an den Abgasreinigungsgrad des Ab­ gaskatalysators der Brennkraftmaschine wird bei Einhal­ tung der Abgasvorschriften während der gesamten Betriebs­ dauer des Abgaskatalysators der Kraftstoffverbrauch wäh­ rend der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine deutlich verringert.
Sowohl die Betriebsdauer des Kraftfahrzeuges als auch die insgesamt zurückgelegte Fahrstrecke des Kraftfahrzeuges können mit den am Getriebesteuergerät vorliegenden Infor­ mationen über die Brennkraftmaschinendrehzahl bzw. über die Fahrzeuggeschwindigkeit hinreichend genau ermittelt und nicht flüchtig gespeichert werden.
So kann die gesamte Betriebsdauer des Kraftfahrzeuges ge­ mäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch Summation der Zeiten ermittelt werden, in denen die Brennkraftmaschine mit mindestens der Leerlaufdrehzahl läuft.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird die Gesamtfahrstrecke des Kraftfahrzeuges durch Integration des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals ermittelt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Im folgenden sind zunächst die im Flußdiagramm verwende­ ten Abkürzungen und deren Bedeutung dargestellt.
Im folgenden sei der Durchlauf der Programmsequenz von A nach B als Programmdurchlauf bezeichnet. Zu Beginn des ersten Programmdurchlaufes wird bei 1 abgefragt, ob die Motordrehzahl NMOT größer als die Leerlaufdrehzahl des Motors NLEER ist. Wenn dies nicht der Fall ist, bedeutet dies, daß der Motor nicht läuft, also M = 0 gesetzt wer­ den muß. Dies erfolgt dann bei dem Schritt 2.
Für den Fall, daß bei der Abfrage bei 1 die Motordrehzahl NMOT größer als die Leerlaufdrehzahl NLEER des Motors ist, bedeutet dies, daß der Motor läuft. In diesem Falle wird zunächst beim Programmschritt 3 zur nichtflüchtig gespeicherten Gesamtbetriebsdauer des Fahrzeuges TGES die Programmdurchlaufzeit TPROG zur Bildung der neuen Gesamtbetriebsdauer des Fahrzeuges addiert. Ferner wird im Programmschritt 4 zur nichtflüchtig gespeicherten Gesamtlaufleistung bzw. Gesamtfahrstrecke des Fahrzeuges die mit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V multipli­ zierte Programmdurchlaufzeit zur Bildung der neuen Gesamtlaufleistung des Fahrzeugs addiert.
Im Programmschritt 5 erfolgt die Abfrage, ob die Kalt­ startfunktion aktiv ist oder nicht. Für den Fall, daß die Kaltstartfunktion inaktiv ist, K also 0 ist, erfolgt im Programmschritt 6 die Abfrage, ob die Motortemperatur TEMPMOT größer als die Temperaturschwelle der Motorwarm­ laufphase TEMPMOTKALT ist oder nicht. Für den Fall, daß die Motortemperatur TEMPMOT kleiner als die Temperatur­ schwelle der Motorwarmlaufphase TEMPMOTKALT ist, bedeutet dies bei inaktiver Kaltstartfunktion, also bei K = 0, daß der Motor im kalten Zustand soeben gestartet wurde. Es wird daher im nächsten Programmschritt 7 die Kaltstart­ funktion aktiviert, also K = 1 gesetzt. Ferner wird im nächsten Programmschritt 8 die Motorlauf-Kennzahl M = 1 gesetzt. M = 1 bedeutet, daß der Motor läuft. Im darauf­ folgenden Programmschritt 9 wird die Gesamtdauer TSTART des Sport (S)-Programm-Aufrufs nach einem Kaltstart ent­ weder in Abhängigkeit von der Gesamtbetriebsdauer TGES des Fahrzeuges oder in Abhängigkeit von der Gesamtlauf­ leistung SGES, also von der Gesamtfahrstrecke des Fahr­ zeuges vorzugsweise nach einer im Fahrversuch ermittelten Kennlinie festgesetzt. Dieser Wert bildet dann im Pro­ grammschritt 10 den Ausgangswert für die verbleibende Zeit TKALT des Sport (S)-Programm-Aufrufs nach einem Kaltstart.
Im darauffolgenden Programmschritt 11 wird abgefragt, ob die verbleibende Zeit TKALT des Sport (S) -Programm-Auf­ rufs nach einem Kaltstart bereits kleiner 0 geworden ist. Solange die verbleibende Zeit TKALT des Sport (S)-Pro­ gramm-Aufrufs nach einem Kaltstart größer 0 ist, bleibt die Kaltstartfunktion aktiv, was im Programmschritt 12 durch die Beibehaltung von K = 1 zum Ausdruck kommt. Nach dem Programmschritt 12 ist die vorliegende Programmse­ quenz durchlaufen, so daß das Programm vom Punkt B zum Punkt A zurückspringt. Wenn beim Programmschritt 1 fest­ gestellt wird, daß der Motor noch läuft, werden im An­ schluß daran erneut die Programmschritte 3 und 4 ausge­ führt. Beim Programmschritt 5 wird nun festgestellt, daß K = 1 ist und damit die Kaltstartfunktion aktiv ist. Da­ mit kommt als nächster Programmschritt der Programm­ schritt 13 zur Ausführung. Beim Programmschritt 13 wird die noch verbleibende Zeit TKALT des Sport (S)-Programm- Aufrufs nach einem Programmstart um die Zeit für einen Programmdurchlauf TPROG reduziert. Dieser zuletzt be­ schriebene Programmdurchlauf wiederholt sich solange im­ mer wieder von neuem, bis im Programmschritt 11 festge­ stellt wird, daß die verbleibende Zeit TKALT des Sport (S)-Programm-Aufrufs nach einem Kaltstart kleiner 0 ge­ worden ist. In diesem Fall wird im Programmschritt 14 die Kaltstartfunktion inaktiv geschaltet, d. h. K = 0 ge­ setzt. Damit wird bei laufendem Motor, also M = 1 und in­ aktiver Kaltstartfunktion, also K = 0 bei den folgenden Programmdurchläufen in den Programmschritten 3 und 4 je­ weils die Gesamtbetriebsdauer TGES des Fahrzeuges sowie die Gesamtlaufleistung SGES, also die Gesamtfahrstrecke des Fahrzeuges, aktualisiert.
Für den Fall, daß ein bereits warmgefahrener Motor nach dem Abstellen erneut gestartet wird, wird zunächst im Programmschritt 5 festgestellt, daß die Kaltstartfunktion inaktiv ist. Wenn ferner im Programmschritt 6 festge­ stellt wird, daß die Motortemperatur TEMPMOT größer als die Temperaturschwelle der Motorwarmlaufphase TEMPMOTKALT ist, muß die Kaltstartfunktion nicht aktiviert werden. Im Programmschritt 15 kann K = 0 beibehalten werden. Im nächsten Programmschritt 16 wird lediglich die Motorlauf- Kennzahl M auf 1 gesetzt, was bedeutet, daß der Motor läuft.
Der Kern der Erfindung ist im Programmschritt 9 reali­ siert, bei dem die Gesamtdauer TSTART des Sport (S)-Pro­ gramm-Aufrufs nach einem Kaltstart in Abhängigkeit von der Gesamtbetriebsdauer TGES des Fahrzeuges bzw. in Ab­ hängigkeit von der Gesamtlaufleistung SGES, also Gesamt­ fahrstrecke des Fahrzeuges, festgelegt wird. Es wird da­ durch erreicht, daß die Gesamtdauer TSTART des Sport (S)- Programm-Aufrufs nach einem Kaltstart auf den Alterungs­ zustand des Abgaskatalysators abgestimmt wird. Dies hat zur Folge, daß das Sport (S)-Programm bei einem neuwerti­ gen bzw. nahezu neuwertigen Abgaskatalysator nur für eine sehr kurze Zeit aufgerufen wird, während es bei einem sehr alten und nahezu ausgedienten Abgaskatalysator ent­ sprechend länger aufgerufen wird. Es wird dadurch er­ reicht, daß der Kraftstoffverbrauch, der aufgrund der Verbrauchssteuern in USA und der stärkeren Beachtung in der Öffentlichkeit von großer Bedeutung ist, auf dem je­ weils geringstmöglichen Niveau gehalten wird. Insbeson­ dere bei der Typprüfung, die mit fast neuwertigen Fahr­ zeugen durchgeführt wird, ergibt sich ein spürbarer Ver­ brauchsvorteil. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird sichergestellt, daß die Abgaswerte über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeuges betrachtet mit einem na­ hezu konstanten Abstand unterhalb der vorgeschriebenen Grenzwerte liegen.
Um bei einem eventuellen Austausch des Getriebesteuerge­ rätes sicherzustellen, daß anschließend die Abgasvor­ schriften erfüllt werden, müßte das Austausch-Getriebes­ teuergerät so eingestellt werden, daß das Sport (S)-Pro­ gramm beim Kaltstart für die maximal vorgesehene Ein­ schaltdauer aufgerufen wird.

Claims (3)

1. Einrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Brenn­ kraftmaschine mit Abgaskatalysator, dessen Abgasrei­ nigungsgrad mit zunehmender Alterung abnimmt, und mit einem Automatikgetriebe, das zumindest von einem Economy (E)-Schaltprogramm in ein Sport (S)-Schalt­ programm und umgekehrt umschaltbar ist, durch die das Automatikgetriebe zu Beginn der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine zur schnelleren Abgaskataly­ satoraufheizung automatisch in das Sport (S)-Schalt­ programm umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Rück­ schaltung des Automatikgetriebes in das Economy (E)- Schaltprogramm nach einer mit zunehmender Gesamtbe­ triebsdauer (TGES) bzw. Gesamtfahrstrecke (SGES) des Kraftfahrzeuges länger andauernden Einschaltzeit des Sport (S)-Schaltprogrammes erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbetriebsdauer (TGES) des Kraftfahrzeuges durch Summation der Zei­ ten ermittelt wird, in denen die Brennkraftmaschine mit mindestens der Leerlaufdrehzahl (NLEER) läuft.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfahrstrecke (SGES) des Kraftfahrzeuges durch Integration des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals (V) ermittelt wird.
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