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Title:
ENGINE MANAGEMENT SYSTEM FOR VEHICLES, WHICH OPERATES WITH SPECIFICATIONS STORED IN DIGITAL FORM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/052343
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an engine management system (1) for a motor vehicle, which is capable of running the engine (3) of a motor vehicle in different operating modes. Said system (1) is configured in such a way that a specification stored in digital form determines which operating mode the vehicle engine (3) can adopt.

Inventors:
SIEPEN PETER (DE)
KUSSMANN HOLGER (DE)
WOLLBORN MICHAEL (DE)
PLACKE LARS (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/002622
Publication Date:
June 09, 2005
Filing Date:
November 26, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
SIEPEN PETER (DE)
KUSSMANN HOLGER (DE)
WOLLBORN MICHAEL (DE)
PLACKE LARS (DE)
International Classes:
B60L3/00; F02D11/10; F02D41/02; F02D41/24; (IPC1-7): F02D11/10; F02D41/02; F02D41/24
Domestic Patent References:
WO2003074311A12003-09-12
WO2002048529A12002-06-20
Foreign References:
EP0178439A21986-04-23
DE3308803A11984-09-13
US20020062185A12002-05-23
EP0325960A21989-08-02
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 206 (M - 1400) 22 April 1993 (1993-04-22)
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Claims:
Patentansprüche
1. Motorsteuervorrichtung (1) für ein Kraftfahr zeug, die in der Lage ist, einen Motor (3) des Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Betriebs zuständen zu betreiben, dadurch gekennzeich net, dass die Vorrichtung (1) derart aufgebaut ist, dass eine in digitaler Form gespeicherte Vorschrift bestimmt, in welche der Betriebszu stände der Fahrzeugmotor (3) überführt werden darf.
2. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Be triebszustände bezüglich einer oder mehrerer der folgenden Kenngrößen unterscheiden : der maximalen Geschwindigkeit ; der maximalen Mo torleistung und der maximalen Drehzahl.
3. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1 o der 2, gekennzeichnet durch eine auf elektro nischem Weg beschreibbare Speichereinrichtung (2) zur Speicherung der Vorschrift.
4. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in digitaler Form gespeicherte Vor schrift mindestens eine äußere Bedingung bein haltet, sodass der Fahrzeugmotor (3) in be stimmte Betriebszustände nur nach Überprüfung des Erfülltseins dieser Bedingung überführt werden darf.
5. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Bedin gung eine oder mehrere der folgenden sein kann : die Identität des Fahrers, der Typ des Fahrzeugs, die geographische Position des Fahrzeugs, das Datum oder die Uhrzeit.
6. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine oder mehrere der folgenden Einrichtungen (5) : eine Personen identifikationseinrichtung zur Identifikation der Identität des Fahrers, eine Einrichtung zur Feststellung des Fahrzeugtyps, eine Posi tionsgebereinrichtung zur Feststellung der geographischen Position des Fahrzeugs, eine Zeitgebereinrichtung, die das Datum und/oder die Uhrzeit feststellt.
7. Motorsteuervorrichtung nach einem der Ansprü che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschrift einen explizit Inhalt ohne Bedin gung besitzt.
8. Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug, ge kennzeichnet durch eine Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugmotors (3), bei welchem unterschiedliche Betriebszu stände für den Fahrzeugmotor zur Verfügung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine in digitaler Form gespeicherte Vorschrift be stimmt, in welche der Betriebszustände der Mo tor (3) überführt werden darf.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die in digitaler Form ge speicherte Vorschrift mindestens eine äußere Bedingungen beinhaltet, sodass der Fahrzeugmo tor (3) in bestimmte Betriebszustände nur nach Überprüfung des Erfülltseins dieser äußeren Bedingung überführt werden darf.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass die äußere Bedingung eine oder mehrere der folgenden sein kann : die I dentität des Fahrers, der Typ des Fahrzeugs, die geographische Position des Fahrzeugs, das Datum oder die Uhrzeit.
Description:
Mit in digitaler Form gespeicherten Vorschriften arbeitende Motorsteuervorrichtung für Fahrzeuge Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteu- ervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die in der La- ge ist, einen Motor des Kraftfahrzeugs in unter- schiedlichen Betriebszuständen zu betreiben.

In der Regel greift die Motorsteuervorrichtung zur Realisierung unterschiedlicher Betriebszustände, wie z. B. einen auf geringen Verbrauch oder einen auf schnelles Ansprechen und Beschleunigen opti- mierten Betriebszustand, auf für die einzelnen Be- triebszustände spezifische Steuerdaten, wie Kennli- nien und Kennwerte, zu. Welchen Betriebszustand die Motorsteuervorrichtung zu einem gegeben Zeitpunkt realisiert, unterliegt der Kontrolle des Fahrers.

Vorteile der Erfindung Durch die vorliegende Erfindung, wie in Anspruch 1 bzw. Anspruch 9 definiert, wird eine Motorsteuer-t vorrichtung für ein Kraftfahrzeug bzw. ein Verfah- ren zur Steuerung eines Fahrzeugmotors geschaffen, die die Anwendungsmöglichkeiten unterschiedlicher

Betriebszustände der Motorsteuervorrichtung erheb- lich erweitern.

Demnach wird eine Motorsteuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, die in der Lage ist, einen Motor des Kraftfahrzeugs in unterschiedlichen Betriebszuständen zu betreiben und die derart auf- gebaut ist, dass eine in digitaler Form gespeicher- te Vorschrift bestimmt, in welche der Betriebszu- stände der Fahrzeugmotor überführt werden darf.

Vorteil hiervon ist, dass die Motorsteuerung nun- mehr von jeglichen in digitaler Form beschriebenen Vorschriften abhängig gemacht werden kann. Die Vor- schriften stellen eine Art von Rechten dar, die bestimmen, in welche Betriebszustände der Fahrzeug- motor überführt werden darf bzw. in welche nicht.

Dies kann beispielsweise so realisiert werden, dass die Vorschriften einen Zugriff auf beispielsweise Steuerdaten, wie Kennlinien oder Kennwerte, mit de- nen die Motorsteuervorrichtung in der Regel arbei- tet, gewähren oder verweigern. Dabei kann es sich auch um Betriebszustände handeln, die eine automa- tische Änderung von Steuerdaten in Abhängigkeit der Fahrercharakteristik umfassen.

Die Vorschriften können explizit ohne eine Bedin- gung formuliert sein. Ein Beispiel hierfür wäre, dass der Motorsteuervorrichtung drei verschiedene Betriebszustände A, B und C des Fahrzeugmotors zur Verfügung stehen, die jeweils durch entsprechende Kennlinien A, B und C repräsentiert sind. Die Vor- schrift kann nun beispielsweise bestimmen, dass der Fahrzeugmotor in die Betriebszustände A und C über-

führt werden darf, die durch die Kennlinien A und C vorgegeben sind, jedoch nicht in den Betriebszu- stand B, der durch die Kennlinie B vorgegeben ist.

Dies bedeutet, dass die Steuervorrichtung unter dieser Vorschrift von den Kennlinien A, B und C nur die Kennlinien A und C auswählen könnte. Die Kenn- linie B würde verweigert.

Die Betriebszustände können sich gemäß der vorlie- genden Erfindung beispielsweise bezüglich einer o- der mehrerer der folgenden Kenngrößen unterschei- den : der maximalen Geschwindigkeit, der maximalen Motorleistung und der maximalen Drehzahl.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Mo- torsteuervorrichtung zur Speicherung der Vorschrift eine auf elektronischem Weg beschreibbare Spei- chereinrichtung. Vorteil hiervon ist, dass die ge- speicherte Vorschriften in einfacher Weise ge- löscht, geändert oder durch andere Vorschriften er- setzt werden können. Denkbar wäre beispielsweise, dass der Gesetzgeber für PKW-Fahrer unter 21 Jahren einen maximal erlaubten Wert für die Motorleistung vorschreibt. Eine entsprechende digitale Vorschrift könnte die Motorleistung dann auf diesen Wert be- grenzen. Bei Erreichen eines Alters von 21 Jahren könnte der Fahrer eine neue bzw. geänderte Vor- schrift erwerben, die auf elektronischem Wege in die Speichereinrichtung der Motorsteuervorrichtung eingebracht und dem Fahrer nunmehr die volle tech- nisch mögliche Motorleistung zur Verfügung stellen würde.

Vorzugsweise beinhaltet die in digitaler Form ge- speicherte Vorschrift mindestens eine äußere Bedin- gung, sodass der Fahrzeugmotor in bestimmte Be- triebszustände nur nach Überprüfung des Erfüllt- seins dieser Bedingung überführt werden darf. Die äußere Bedingung kann beispielsweise eine der fol- genden sein : die Identität des Fahrers, der Typ des Fahrzeugs, die geographische Position des Fahr- zeugs, das Datum oder die Uhrzeit.

Damit bestünde beispielsweise die Möglichkeit, be- stimmte Betriebszustände des Motors eines einzigen Fahrzeugs nur bestimmten Fahrern zu ermöglichen.

Beispielsweise könnte ein Familienfahrzeug für die erwachsenen Kinder im Alter zwischen 18 und 21 Jah- ren auf einen Anfängermodus mit beispielsweise ge- drosselter Motorleistung begrenzt werden, wohinge- gen die Eltern, durch eine entsprechende Vorschrift bestimmt und nach erfolgter Identifikation, Zugriff auf alle technisch möglichen Betriebszustände, bei- spielweise mit technisch maximal möglicher Motor- leistung, hätten. In diesem Fall umfasst die Mo- torsteuervorrichtung auch eine Personenidentifika- tionseinrichtung. Eine Identifikation ist bei- spielsweise über biometrische Merkmale, wie einen Fingerabdruck oder die Augeniris möglich. Eine I- dentifikation kann auch über den Fahrzeugschlüssel oder einen Zeichencode, wie eine PIN, erfolgen.

Daneben ist die Verwendung einer personenbezogenen Vorschrift auch in Fuhrparks für Dienstfahrzeuge oder öffentliche Verkehrsmittel denkbar. Hier könn- te beispielsweise eine Freischaltung höherer Motor- leistungen auf eine bestimmte Person oder einen Personenkreis begrenzt sein.

Die Vorschrift kann auch die Zeit und/oder das Da- tum als äußere Bedingung beinhalten. Beispielsweise könnte zur Reduzierung des Schadstoffausstoßes die technisch maximale Motorleistung des Fahrzeugs zu bestimmten Zeiten bzw. an bestimmten Tagen gedros- selt werden. In diesem Fall müsste die Motorsteuer- vorrichtung dann eine entsprechende Zeitgeberein- richtung umfassen, die das aktuelle Datum und die aktuelle Uhrzeit feststellt.

Die Vorschrift kann auch eine ortsbezogene Bedin- gung beinhalten. Möglich wäre hier beispielsweise eine generelle Drosselung von Fahrzeugen in stark belasteten Ballungsräumen. Die volle Motorleistung würde dann erst bei Verlassen des Ballungsgebiets wieder zur Verfügung gestellt werden. Da die Vor- schrift eine ortsbezogene Bedingung beinhaltet, sollte eine entsprechende Positionsgebereinrichtung zur Feststellung der geographischen Position des Fahrzeugs vorgesehen werden. Die Positionsgeberein- richtung könnte beispielsweise auf dem GPS-System basieren.

Beinhaltet die Vorschrift als äußere Bedingung den Fahrzeugtyp, so umfasst die Motorsteuervorrichtung eine entsprechende Einrichtung zur Feststellung des Fahrzeugtyps.

Bei der erfindungsgemäßen Motorsteuervorrichtung kann die in digitaler Form gespeicherte Vorschrift auch eine Kombination aus einer oder mehreren der vorstehend genannten äußeren Bedingungen beinhal- ten.

Die digitalen Vorschriften, mit denen die erfin- dungsgemäße Motorsteuervorrichtung arbeitet, können bereits bei der Fertigung der Steuervorrichtung in einem entsprechenden, vorzugsweise auf elektroni- schem Weg beschreibbaren Speicher, abgespeichert sein. Daneben besteht die Möglichkeit, im Zusammen- hang mit dem Einbau der Steuervorrichtung in ein Fahrzeug die Vorschriften zu installieren. Dies würde es dem Fahrzeughersteller ermöglichen, einen gleichen Typ von Steuervorrichtung für eine Mehr- zahl von Fahrzeugmodellen zu verwenden und die in- dividuelle Anpassung des Steuergeräts an ein Fahr- zeugmodell erst beim Einbau vorzunehmen. Denkbar ist auch ein Austausch bzw. eine Änderung der Vor- schriften im Zuge einer Inspektion des Fahrzeugs.

Die Vorschriften können sich beispielsweise auf ei- nem Speichermedium, wie einem Speicherchip im Fahr- zeugschlüssel, befinden, die dann zu einem entspre- chenden Speicher der Motorsteuervorrichtung über- tragen werden. Die Vorschriften können auch über ein vom Fahrer mitgeführtes Gerät (z. B. PDA), bei- spielsweise über eine Drahtlosverbindung, übertra- gen werden.

Des weiteren umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Fahrzeug, das eine vorstehend beschriebene Mo- torsteuervorrichtung aufweist. Die vorliegende Er- findung kann beispielsweise in allen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommen. Vorzugswei- se ist die Erfindung für Personenkraftwagen und Lastkraftwagen geeignet. Von besonderem Interesse ist der Einsatz in Elektrofahrzeugen, da hier aus technischer Sicht ein hohes Potential für eine

durch Vorschriften bestimmte Beeinflussung der Mo- torsteuerung besteht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugmotors, bei welchem unterschiedliche Betriebszustände für den Fahrzeugmotor zur Verfügung stehen. Dabei bestimmt eine in digitaler Form gespeicherte Vorschrift, in welche der Betriebszustände der Motor überführt werden darf.

Vorzugsweise beinhaltet die in digitaler Form ge- speicherte Vorschrift, wie vorstehend bereits er- läutert, mindestens eine äußere Bedingung, sodass der Fahrzeugmotor in bestimmte Betriebszustände nur nach Überprüfung des Erfülltseins dieser äußeren Bedingung überführt werden darf. Die äußere Bedin- gung kann eine oder mehrere der folgenden sein : die Identität des Fahrers, der Typ des Fahrzeugs, die geographische Position des Fahrzeugs, das Datum o- der die Uhrzeit.

Das erfindungsgemäße Motorsteuerungsverfahren kann auch alle weiteren zur Motorsteuervorrichtung ge- nannten Merkmale aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher be- schrieben. Es zeigt : Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Motorsteuervorrichtung in einem Blockschema.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Fig. 1 zeigt in einem Blockschema eine Ausführungs- form einer Motorsteuervorrichtung gemäß der vorlie- genden Erfindung. Mit der Bezugsziffer 1 ist die Motorsteuervorrichtung bezeichnet. Die Motorsteuer- vorrichtung 1 umfasst eine Speichereinrichtung 2 zur Speicherung von in digitaler Form repräsentier- ten Vorschriften. Bei der Speichereinrichtung 2 handelt es sich um einen auf elektronischem Weg be- schreibbaren Speicher. Die darin gespeicherten Vor- schriften betreffen die Steuerung eines Fahrzeugmo- tors 3. Hierbei kann es sich beispielsweise um ei- nen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor eines Personenkraftfahrzeuges handeln. Die Steuervorrich- tung 1 ist in der Lage, den Motor 3 in unterschied- liche zur Verfügung stehende Betriebszustände zu bringen. Sie verwendet hierzu Kennwerte und/oder Kennlinien, die üblicherweise Teil der in der Mo- torsteuervorrichtung gespeicherten Software sind.

Bei der Speichereinrichtung 1 gemäß der vorliegen- den Erfindung bestimmen die in der Speichereinrich- tung 2 befindlichen Vorschriften, in welche der theoretisch zur Verfügung stehenden Betriebszustän- de der Fahrzeugmotor 2 überführt werden darf. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist dies reali- siert, indem die Vorschriften beinhalten, auf wel- che der theoretisch zur Verfügung stehenden Steuer- daten, wie Kennlinien und Kennwerte, die Motorsteu- ervorrichtung zurückgreifen darf und auf welche ein Zugriff verweigert wird. Die Vorschriften beinhal- ten somit in digitaler Form repräsentierte Rechte.

Die Betriebszustände können sich beispielsweise be- züglich der maximalen Geschwindigkeit, der maxima-

len Motorleistung oder der maximalen Drehzahl un- terscheiden.

Die Vorschriftenspeichereinrichtung 2 steht mit ei- ner Verarbeitungseinrichtung 4 in Verbindung, die die Vorschriften und Steuerdaten, wie Kennlinien und Kennwerte, die ihr in gespeicherter Form zur Verfügung stehen, in vorstehend genannter Weise verarbeitet bzw. verwaltet.

Die Vorschriften können explizit ohne eine Bedin- gung zu enthalten, d. h. statisch formuliert sein.

Beispielsweise könnte ein Zugriff auf vorhandene Kennlinien A, B zugelassen werden, wohingegen ein Zugriff auf eine Kennlinie C stets verweigert wird.

Dies ist sinnvoll, wenn die Kennlinie C nur für ein anderes Modell von Fahrzeug oder Motor geeignet ist als dasjenige, mit dem die Steuervorrichtung zusam- menwirkt. Die Kurve C kann aber auch einem Be- triebszustand entsprechen, für den der Motor bzw. das Fahrzeug durchaus geeignet sind, der dem Benut- zer durch ein Überschreiben der Vorschrift mit ei- ner neuen Vorschrift erst zugänglich gemacht werden soll, wenn er eine Berechtigung zur Nutzung dieses Betriebszustands C durch Kauf oder Nachweis seiner Qualifikation oder auf anderem Wege erworben hat.

Die Vorschriften können jedoch auch eine äußere Be- dingung beinhalten, wie die Identität des Fahrers, den Typ des Fahrzeugs, die geographische Position des Fahrzeugs oder das Datum sowie die Uhrzeit. In diesem Fall ist der Motor 3 nur nach Überprüfung des Erfülltseins dieser äußeren Bedingung in be- stimmte Betriebszustände überführbar, d. h. der

Zugriff auf bestimmte Steuerdaten wird zugelassen oder verweigert, je nachdem ob die äußere Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die Motorsteuervorrichtung 1 umfasst eine Einrichtung 5 zur Feststellung der zur Überprüfung der äußeren Bedingung notwendigen Information. Dabei kann es sich um eine Personen- identifikationseinrichtung zur Identifikation der Identität des Fahrers, eine Einrichtung zur Fest- stellung des Fahrzeugtyps, eine Positionsgeberein- richtung zur Feststellung der geographischen Posi- tion des Fahrzeugs, eine Zeitgebereinrichtung, die das Datum und/oder die Uhrzeit feststellt, oder mehrere der genannten Einrichtungen handeln. Jede Einrichtung 5 steht mit der Einrichtung 4 zur Ver- arbeitung und Verwaltung der Vorschriften und Steu- erdaten in Verbindung.

Über eine Leitung 6, bei der es sich auch um eine Drahtlosverbindung handeln kann, können in digita- ler Form repräsentierte Vorschriften in den Spei- cher 2 gebracht werden. Somit besteht die Möglich- keit, die abgespeicherten Vorschriften im Laufe der Nutzungsdauer des Fahrzeugs zu löschen, durch ande- re zu ersetzen oder abzuändern. Um eine unberech- tigte Manipulation der Vorschriften zu verhindern, lässt die Steuervorrichtung jegliche Veränderung der abgespeicherten Vorschriften nur zu, wenn eine über die Leitung 6 mit der Steuervorrichtung 1 kom- munizierende Datenquelle sich-z. B durch Über- mittlung eines Kennworts-als zu der Veränderung berechtigt ausgewiesen hat.