Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR INFLUENCING THE ENERGY CONSUMPTION OF A MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/038253
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for influencing the energy consumption during the operation of a motor, comprising the following method steps: a target variable, which can be influenced by the power that is output by the motor, is defined as a set point value of a certain parameter, energy is supplied to the motor, an actual value of the parameter resulting from the operation of the motor is compared with the defined set point value, the amount of energy supplied to the motor is automatically adjusted on the basis of the comparison, the two steps last mentioned are cyclically repeated, and the amount of energy supplied to the motor is automatically reduced if the actual value exceeds the set point value, an energy consumption value being defined as the target variable. According to the invention, the determined actual values of the parameter are integrated over time, and underconsumptions resulting from the actual values in comparison with the set point value are added to a consumption credit balance, and the amount of energy supplied to the motor is automatically reduced only if the actual value exceeds the set point value and at the same time the consumption credit balance is also zero. Determined overconsumptions resulting from the actual values in comparison with the set point value are subtracted from the consumption credit balance until the consumption credit balance is consumed and therefore is zero.

Inventors:
NOACK, Frank (Wessenhorst 32, Ennigerloh, 59320, DE)
Application Number:
EP2018/072491
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
August 21, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CPK AUTOMOTIVE GMBH & CO. KG (Gildenstr. 4c, Münster, 48157, DE)
International Classes:
B60L15/20; B60W30/188; F02D41/00; F16H59/20; G07C5/00; G07C5/08; H02P9/04
Foreign References:
DE4344369A11995-07-06
DE102014201062A12015-07-23
DE102009001341A12010-09-09
JP2006340513A2006-12-14
DE102015116501A12016-05-25
DE102015005043A12016-10-27
DE102015217538A12017-03-16
DE102012204596A12013-09-26
Attorney, Agent or Firm:
HABBEL, Lutz (Habbel und Habbel, Patentanwälte PartG mbBAm Kanonengraben 11, Münster, 48151, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche:

Verfahren zur Beeinflussung des Energieverbrauchs beim Betrieb eines Motors, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• eine Zielgröße, welche durch die vom Motor abgegebene Leistung beeinflussbar ist, wird als Soll-Wert eines bestimmten Parameters definiert,

• dem Motor wird Energie zugeführt,

• ein sich aus dem Betrieb des Motors ergebender Ist- Wert des Parameters wird mit dem festgelegten Soll- Wert verglichen,

• anhand des Vergleichs wird die Menge der dem Motor zugeführten Energie automatisch angepasst,

• die letztgenannten beiden Schritte werden zyklisch wiederholt, und

• die Menge der dem Motor zugeführten Energie wird automatisch verringert, falls der Ist-Wert den Soll-Wert überschreitet,

wobei als Zielgröße ein Energie-Verbrauchswert definiert wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass die ermittelten Ist-Werte des Parameters über die Zeit integriert werden,

und dass Minderverbräuche, die sich aus den Ist-Werten gegenüber dem Soll-Wert ergeben, zu einem Verbrauchs- Guthaben addiert werden,

und dass die Menge der dem Motor zugeführten Energie nur dann automatisch verringert wird, falls der Ist-Wert den Soll-Wert überschreitet und gleichzeitig auch das Verbrauchs-Guthaben null beträgt,

wobei ermittelte Mehrverbräuche, die sich aus den Ist- Werten gegenüber dem Soll-Wert ergeben, von dem Verbrauchs-Guthaben subtrahiert werden, bis das Verbrauchs- Guthaben verbraucht ist und somit null beträgt. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass als Energie-Verbrauchswert mit dem Energieverbrauch korrelierender Wert als Zielgröße definiert wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verfahren bei einem Fahrzeug durchgeführt wird, welches von dem Motor angetrieben ist,

und dass als Parameter ein Streckenverbrauch des Fahrzeugs definiert wird.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass das Verfahren in einer elektronischen Steuerung abläuft,

und dass der Soll-Wert als überschreibbare Variable hinterlegt ist,

derart, dass ein zunächst festgelegter Soll-Wert gegen einen anderen Soll-Wert auswechselbar ist.

Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verfahren für die Dauer einer definierten, so genannten Pause unterbrochen wird,

derart, dass während der Pause eine Verringerung der dem Motor zugeführten Energiemenge auch dann unterbleibt, falls der Ist-Wert den Soll-Wert überschreitet.

Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass als Parameter die vom Motor abgegebene Leistung im Verhältnis zu der dem Motor zugeführten Energiemenge definiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Soll-Wert anhand des momentanen Fahrzeuggewichts bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Erfassung des momentanen Fahrzeuggewichts automatisch über den Abgleich des Wunschmoments und der tatsächlichen Beschleunigung erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass mittels des Motors ein elektrischer Generator ange- trieben wird,

und dass als Parameter die vom Generator abgegebene Leistung im Verhältnis zu der dem Motor zugeführten Energiemenge definiert wird. 10. Steuergerät,

mit einer elektronischen Steuerung, in welcher das nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet Verfahren als Programm abläuft,

und mit Anschlussmitteln, die den Anschluss des Steuerge- räts an eine elektronische Motorsteuerung ermöglichen.

1 1 . Steuergerät nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Steuergerät eine Anzeige für den festgelegten Soll-Wert aufweist.

12. Steuergerät nach Anspruch 10 oder 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Steuergerät eine Anzeige für das vorhandene Verbrauchs-Guthaben aufweist. Steuergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Steuergerät Berechnungs- und Eingabemittel zur Programmierung des Soll-Wertes aufweist.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Steuergerät Berechnungsmittel zur Aktualisierung des Soll-Wertes aufweist.

Steuergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Steuergerät Eingabemittel zur Aktivierung einer Pause in der Art aufweist,

dass während der Pause eine Verringerung der dem Motor zugeführten Energiemenge auch dann unterbleibt, falls der Ist-Wert den Soll-Wert überschreitet.

20

Description:
"Verfahren zur Beeinflussung des Energieverbrauchs eines Motors"

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Aus der DE 10 2015 1 16 501 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt. Aufgrund einer bekannten, von einem Fahrzeug zurückzulegenden Strecke und anhand von bekannten Störfaktoren auf dieser Strecke, beispielsweise Steigungen, kann das Motordrehmoment quasi„vorausschauend" beeinflusst werden, um einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch des Motors einhalten zu können.

Aus der DE 10 2015 005 043 A1 ist ein Verfahren bekannt, den Gasverbrauch eines mit Gas betriebenen Motors zu bestimmen. Dabei sind Ziel-Betriebsbedingungen bekannt, der Motor wird jedoch unter Ist-Betriebsbedingungen betrieben und der Ist- Gasverbrauch des Motors wird erfasst. Ein Ziel-Gasverbrauch des Motors wird berechnet, abhängig von dem erfassten Ist- Gasverbrauch und von den Abweichungen zwischen den Ist- Betriebsbedingungen und den Ziel-Betriebsbedingungen.

Aus der DE 10 2015 217 538 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Sollübersetzung eines Kraftfahrzeugs bekannt sowie ein dafür verwendbares Computerprogramm. Dem Fahrer des Kraftfahrzeugs werden Schaltempfehlungen angezeigt, um die jeweils optimale Übersetzung zu wählen. Abweichungen zwischen der empfohlenen Sollübersetzung und der vom Fahrer tatsächlich genutzten Übersetzung können als zeitlich kumulierter Wert ausgegeben werden, insbesondere in Form einer symbolhaften Grafik.

Das vorschlagsgemäße Verfahren wird anhand des Anwendungsbeispiels bei Motorfahrzeugen erläutert, ohne jedoch auf diese Anwendung beschränkt zu sein. Vielmehr kann das Verfahren auch bei anderweitig verwendeten Motoren wie beispielsweise Stationärmotoren Anwendung finden.

Aus der Praxis ist ein gattungsfremdes Verfahren zur automatischen Geschwindigkeitsreglung als so genannter„Tempomat" bekannt. Bei diesem Verfahren wird als Zielgröße eine Soll- Geschwindigkeit gewählt und die Leistung eines Fahrzeugmotors automatisch beeinflusst, um die Soll-Geschwindigkeit auch bei unterschiedlichen Witterung-und topographischen Einflüssen möglichst konstant einzuhalten. Hierzu wird dem Motor automatisch wahlweise mehr oder weniger Energie zugeführt.

Auch die DE 10 2012 204 596 A1 betrifft ein Verfahren zum Regeln der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs. Bei diesem Verfahren soll eine Sollgeschwindigkeit eingehalten werden, und der Betätigungswinkel des Gaspedals wird berücksichtigt. Je nach äußeren Einflüssen wie Steigungen oder Gefälle der befahrenen Strecke, sowie auf das Fahrzeug einwirkendem Gegen- oder Rückenwind können sich bei einer bestimmten Gaspedalstellung Abweichungen von einer Sollgeschwindigkeit ergeben. Um bestimmte Verbrauchs-Grenzwerte nicht zu überschreiten, kann von der einzuhaltenden Sollgeschwindigkeit abgewichen werden. Aus der Praxis ist weiterhin ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, welches bei einem so genannten„Limiter" Anwendung findet, also bei einer Steuerung zur Geschwindigkeitsbegrenzung. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird als Zielgröße eine Maximalgeschwindigkeit gewählt und die Leistung eines Fahrzeugmotors automatisch beeinflusst, um die Maximalgeschwindigkeit nicht zu überschreiten. Unabhängig von den anderweitigen Steuerbefehlen des Fahrers, beispielsweise unabhängig von der Stellung des Gaspedals, wird bei diesem Verfahren die dem Motor zugeführte Energie automatisch ausschließlich begrenzt, so dass das Fahrzeug die Maximalgeschwindigkeit nicht überschreitet, so lange der„Limiter" aktiviert ist.

Der Verbrauch eines Motorfahrzeugs, genauer: der Verbrauch des das Fahrzeug antreibenden Motors, wird typischerweise als Streckenverbrauch ermittelt. Bei Verbrennungsmotoren, die mit flüssigem Treibstoff betrieben werden, wird dieser Streckenverbrauch beispielsweise als Angabe in Litern pro 100 km zurückgelegter Wegstrecke definiert (1/100km), oder als Angabe, wie viele Meilen mit einer Gallone Treibstoff zurückgelegt werden können (mpg). Trotz Vorhandenseins der technischen Möglichkeiten ist der tatsächliche Streckenverbrauch, insbesondere von PKW, in den vergangenen Jahren nicht signifikant gesunken. Zusätzliches Gewicht, z. B. durch Sicherheits- und Komfortausstattung, sowie Trends, z. B. der steigender Anteil von SUVs am Fahrzeugbestand mit ihrem vergleichsweise höheren Fahrzeuggewicht und ihrem vergleichsweise höheren Luftwiderstand, sowie emotionale Aspekte, die das Fahrverhalten beeinflussen, führen dazu, dass die Neufahrzeuge eine stetig steigende installierte Motorleistung aufweisen, um eine bestimmte Fahrweise zu ermöglichen. Obwohl die spezifischen Leistungen und Verbrauchswerte immer weiter optimiert werden, sind Absenkungen der absoluten Verbrauchswerte in Form der tatsächlichen, d. h. in Praxis messbaren Streckenverbräuche nicht in einem nennenswerten Umfang erkennbar. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemaßes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass das Fahrzeug besonders wirtschaftlich betrieben wird, nämlich der Verbrauch der dem Motor zugeführten Energie im Sinne einer wirtschaftlichen, verbrauchsarmen Betriebsweise beeinflusst wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten ein Verfahren vor, welches verbrauchsbezogen durchgeführt wird, also einen höchstzulässigen Streckenverbrauchswert als Zielgröße vorgibt. So ist es möglich, dem derzeitigen, weithin als zu hoch empfundenen Energieverbrauch gegenzusteuern und wirtschaftlich wie ökologisch auch bereits kurzfristig deutliche Effekte zu erzielen. Das vorschlagsgemäße Verfahren kann umgangssprachlich griffig als„Konzept TdH" bezeichnet werden, wobei„TdH" als Abkürzung für„Tank' die Hälfte" steht, in Anlehnung an das bekannte klassische Ernährungs-Diät-Konzept„FdH", welches für den Anwender sowohl leicht nachvollziehbar als auch in seiner Wirksamkeit unbestritten ist. Dabei gibt der Titel„TdH" lediglich eine Art Zielgröße vor und signalisiert, dass es um einen signifikanten Beitrag zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung geht.

Während aus Gründen des Wettbewerbs im Nutzfahrzeugsektor ohnehin ein starker Anreiz besteht, die Fahrzeuge möglichst verbrauchseffizient zu betreiben, können mit der vorgeschlagenen Verfahrensweise insbesondere im PKW-Bereich erhebliche Verbrauchseinsparungen erzielt werden, so dass das vorschla- gemäße Verfahren insbesondere für die Anwendung in PKWs geeignet und vorgesehen ist.

Der vorliegende Vorschlag geht erstens von der Überlegung aus, dass ein technologisch möglicher, sinnvoller Streckenverbrauch für das Fahrzeug festgelegt wird, der deutlich unter dem praxisüblichen Durchschnitts-Streckenverbrauch liegt.

Zweitens geht der vorliegende Vorschlag von der Überlegung aus, dass das betreffende Fahrzeug mit Einrichtungen versehen ist, die während der Fahrt die Ermittlung des momentanen Streckenverbrauchs ermöglichen.

Drittens geht der vorliegende Vorschlag auch von der Überlegung aus, dass das Fahrzeug über Einrichtungen verfügt, die eine automatische Beeinflussung der Energiezufuhr zum Motor ermöglichen, beispielsweise in Form einer elektronischen Motorsteuerung, einer Kraftstoffeinspritzung, eines„elektronischen Gaspedals" oder dergleichen.

Unter diesen genannten Voraussetzungen wird in einem ersten Schritt der momentane Ist-Verbrauch in Form eines Ist- Streckenverbrauchs ermittelt. Teilschritte dieses ersten Schritts bestehen beispielsweise darin, dass aus der über einen bestimmten Zeitraum eingespritzten Kraftstoffmenge in Verbindung mit der während dieses Zeitraums zurückgelegten Wegstrecke ein tatsächlicher bzw. Ist-Streckenverbrauch ermittelt wird. Diese Ermittlung des Ist-Streckenverbrauchs erfolgt kontinuierlich bzw. hochfrequent in geringen Zeitintervallen, so dass ein gleitender Durchschnitt berechnet wird.

In einem zweiten Schritt wird dieser ermittelte Ist- Streckenverbrauch mit einem zuvor für dieses Fahrzeug festgelegten Soll-Streckenverbrauch verglichen.

In einem dritten Schritt wird in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs die Energiezufuhr zum Motor entweder beein- flusst oder nicht: wenn der ermittelte Ist-Streckenverbrauch größer ist als der Soll-Streckenverbrauch, wird die Energiezufuhr zum Motor automatisch verringert, bis bei der nächsten Ermittlung der Ist-Streckenverbrauch gleich oder geringer ist als der Soll-Streckenverbrauch. Es findet somit ein Eingriff in die vom Fahrer gewählte Betriebsweise des Motors bzw. Fahrweise des Fahrzeugs statt. Wenn der ermittelte Ist-Streckenverbrauch jedoch den festgelegten Soll-Streckenverbrauch nicht überschrei- tet, wird die Energiezufuhr zum Motor nicht durch die vorschlagsgemäße Verfahrensweise beeinflusst. Der Fahrer kann also sein Fahrzeug in der von ihm gewünschten Fahrweise fahren.

Im Ergebnis wird bewirkt, dass ineffiziente Fahrzeugkonzepte, z.B. Fahrzeuge mit verbrauchsintensiven Motoren oder hohem Luftwiderstand in ihrer Nutzung als unattraktiv - nämlich als „lahm" - empfunden werden, da voraussichtlich in das vom Fahrer gewünschte Fahrverhalten des Fahrzeugs häufiger automatisch eingegriffen wird und die Energiezufuhr zum Motor automatisch reduziert wird, während bei energieeffizienten Fahrzeugkonzepten weniger derartige Eingriffe erfolgen werden. Gegebenenfalls kann dies sogar dazu führen, dass energieeffizientere Fahrzeuge mit einer höheren Geschwindigkeit unterwegs sein können als weniger energieeffiziente Fahrzeuge.

Vorschlagsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass nicht nur ein kontinuierlicher bzw. hochfrequenter Vergleich des jeweiligen Ist- Streckenverbrauchs mit dem Soll-Streckenverbrauch durchgeführt wird, sondern dass die ermittelten Ist-Streckenverbräuche integriert werden. Fahrabschnitte, in denen der Ist- Streckenverbrauch unterhalb des Soll-Strecken-verbrauchs lag, können somit zu einem Verbrauchs-Guthaben führen, so dass in Abwandlung der oben beschriebenen grundsätzlichen Verfahrensweise auch Überschreitungen des Soll-Streckenverbrauchs ermöglicht werden können, ohne eine automatische Reduzierung der Energiezufuhr zum Motor. Diese Überschreitungen sind so lange möglich, bis das erwähnte Verbrauchs-Guthaben aufgezehrt ist. Ein im Vergleich zum Soll-Streckenverbrauch geringerer Verbrauch während einer Bergabfahrt kann somit zu einem Verbrauchs-Guthaben führen, welches bei einer anschließenden Bergauffahrt aufgezehrt werden kann, so dass ein unerwünscht starker Geschwindigkeitseinbruch vermieden werden kann.

Bei Fahrzeugen mit Hybrid-Antrieb kann beispielsweise eine beim Bremsen rekuperierte Menge elektrischer Energie ebenfalls als Verbrauchs-Guthaben berücksichtigt werden, so dass in einem späteren Fahrzustand der momentane Gesamtverbrauch aus Kraftstoff und aus elektrischer Energie oberhalb eines festgelegten Soll-Streckenverbrauchs liegen kann, ohne dass ein Eingriff erfolgt, welche die Energiezufuhr zum Motor bzw. zu den beiden Verbrennungs- und Elektromotoren verringert.

Um zu ermöglichen, dass der Fahrer das Fahrzeug in Notsituationen aus einer Gefahrenzone möglichst schnell entfernen kann, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltungsverfahrens vorgesehen sein, dass die im Fahrzeug vorgesehene Steuerung, die für die Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist, kurzzeitig außer Kraft gesetzt werden kann. Genau genommen wird nicht das gesamte Verfahren unterbrochen, sondern lediglich der Eingriff in die Energieversorgung des Motors, welcher die Energiezufuhr zum Motor begrenzt. Diese Unterbrechung wird als Pause bezeichnet. Eine intuitive Bedienung, um eine solche Pause zu bewirken, kann in Form eines sogenannten„Kick-Down" vorgesehen sein, wie es beispielsweise aus dem Bereich von Automatikfahrzeugen bekannt ist. Ohne mit den Händen einen bestimmten Schalter betätigen zu müssen, kann durch vollständiges Niedertreten des Gaspedals die Steuerung - bzw. die Energiebegrenzung für den Motor - außer Kraft gesetzt werden. Durch den„Kick-Down" wird die maximale mo- mentan verfügbare Motorleistung abgerufen. Während dies vorteilhaft ist, um aus einer Notsituation zu gelangen, ist es in der alltäglichen Praxis kaum möglich, den Motor über längere Zeit mit„Vollgas" zu betreiben. Somit ist zu erwarten, dass der„Kick- Down" nicht über einen längeren Zeitraum bzw. über eine länge- re Fahrstrecke genutzt wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die im Fahrzeug befindliche Steuerung, die zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens dient, vom Fahrer wahlweise aktiviert oder außer Kraft gesetzt werden kann. Dies kann dadurch geschehen, dass die erwähnte Pause vom Fahrer nicht nur im Rahmen eines„Kick-Down" bestimmt werden kann. Konstruktiv kann dies dadurch ermöglicht werden, dass entweder tatsächlich das gesamte Verfahren beendet wird, beispielsweise indem eine entsprechende elektronische Steuerung abgeschaltet wird, oder bei an sich weiterlaufendem Verfahren wird für die Dauer der Pause zumindest der erwähnte Eingriff in die Energieversorgung des Motors unterbunden. Somit bleibt dem Fahrer überlassen, ob er im Interesse eines möglichst geringen Energieverbrauchs die ihn hierbei unterstützende vorschlagsgemäße Verfahrensweise anwenden möchte, oder ob er - beispielsweise bei bestimmten Anlässen oder für bestimmte Streckenabschnitte mit einer bestimmten Topographie - das Fahrzeug und insbesondere dessen Motor ohne diese Verfahrensweise betreiben möchte. Beispielsweise bei Urlaubsfahrten, bei denen das zulässige Gesamtgewicht des Fahrzeugs vollständig oder nahezu ausgeschöpft ist, und bei denen ggf. Anhänger oder Dachaufbauten den Streckenverbrauch zusätzlich erhöhen, kann somit insbesondere für Bergauffahrten die erwähnte Steuerung abgeschaltet werden, um eine Verkehrsgefährdung zu vermeiden, die ansonsten ggf. durch eine außergewöhnlich geringe Fahrzeuggeschwindigkeit am Berg resultieren könnte.

Bei dieser Möglichkeit, die Steuerung wahlweise zu aktivieren oder abzuschalten bzw. in einen Pausenbetrieb zu versetzen, kann eine vorteilhafte Weiterbildung darin bestehen, dass die Abschaltung automatisch zeitlich begrenzt ist, beispielsweise auf einige Minuten oder wenige Stunden, oder bis zum nächsten Motorstart. Anschließend an diese zeitliche Begrenzung wird dann automatisch die Steuerung wieder aktiviert, so dass das vorschlagsgemäße Verfahren Anwendung findet. Durch die zeitliche Begrenzung wird vermieden, dass die Steuerung verse- hentlich länger als erforderlich abgeschaltet bleibt und unnötig hohe Streckenverbräuche resultieren.

Da die Hardware-Voraussetzungen zur Durchführung des vor- schlagsgemäßen Verfahrens in der überwiegenden Anzahl von

Neufahrzeugen - insbesondere neuen PKWs - vorliegen, kann das vorschlagsgemäße Verfahren mit einem minimalen Installa- tions- und Kostenaufwand nachgerüstet werden. Hierzu kann entweder die vorhandene Steuerung eines Fahrzeugs entspre- chend programmiert werden - also ein Update erhalten -, oder es kann ein zusätzliches Steuergerät installiert werden, welches beispielsweise auch ein Bedienelement aufweisen kann, um wie oben beschrieben die vorschlagsgemäße Steuerung wahlweise zu aktivieren oder abzuschalten.

Es kann vorgesehen sein, das vorschlagsgemäße Verfahren zwangsläufig anzuwenden. Ähnlich wie für die Abgas- Grenzwerte vom Gesetzgeber in mehreren Stufen immer schärfere Grenzwerte vorgeschrieben werden, kann beispielsweise ebenso vorgeschrieben werden, dass bei Neufahrzeugen die

Motorsteuerung und ggf. andere Steuerungseinrichtungen derart ausgestaltet sein müssen, dass das vorschlagsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt. Auch dabei kann ähnlich wie bei den Abgas-Grenzwerten nach und nach die Einhaltung immer schär- ferer Grenzwerte vorgeschrieben werden, beispielsweise bezogen auf den Streckenverbrauch pro Fahrzeuggewicht. Während in den vergangenen 20 Jahren bestimmte Abgaswerte um mehr als 90% reduziert werden konnten, sank der durchschnittliche Streckenverbrauch im gleichen Zeitraum um weniger als 17%. Die zwingend vorgeschriebene Anwendung des vorschlagsgemäßen Verfahrens würde voraussichtlich bei der Fahrzeugentwicklung bewirken, dass nicht nur der für den Motor spezifische Verbrauch, sondern der tatsächliche Verbrauch des Fahrzeugs, also unter Berücksichtigung von Luftwiderstand, zusätzlichen Verbrauchern wie Elektromotoren und Klimaanlage, sowie unter

Berücksichtigung von Möglichkeiten, Energie zurückzugewinnen wie z.B. beim Bremsen, zu einer relevanten Zielgröße der Fahrzeugentwicklung würde, die beispielsweise als„Effizienz des Gesamtfahrzeugs" bezeichnet werden kann. Als besonders vorteilhaft wird jedoch erachtet, dass das vorgeschlagene Verfahren auf freiwilliger Basis angewendet wird. Ähnlich wie bestimmte Hilfsmittel einen Raucher bei seinem Ent- schluss unterstützen können, seinen Tabakkonsum zu verringern, kann das oben erwähnte, nachrüstbare Steuergerät dazu dienen, einen Fahrer bei der Änderung seines Fahrverhaltens zu unterstützen. In einer Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass der Fahrer selbst den Soll-Streckenverbrauch bestimmen kann, so dass er beispielsweise nach und nach immer geringere Soll-Streckenverbräuche vorgeben kann, in Abhängig- keit davon, wie weit er sein Fahrverhalten zwischenzeitlich bereits geändert hat. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass zu häufige automatische Eingriffe in die verfügbare Motorleistung als störend empfunden werden, weil der aus dem momentanen Fahrverhalten resultierende Ist-Streckenverbrauch noch zu stark von einem vorgegebenen Soll-Streckenverbrauch abweicht. Da die Verbrauchsreduzierung unmittelbar und im selben Maße auch eine Reduzierung der Kraftstoffkosten bedeutet, wirkt sich die Änderung des Fahrverhaltens unmittelbar positiv monetär aus.

Abgesehen von den Auswirkungen der Fahrzeugkonstruktion auf den Streckenverbrauch des Fahrzeugs hat insbesondere der Fahrer erheblichen Einfluss auf den Streckenverbrauch:

• Bereits bei der Anschaffung des Fahrzeugs kann der Fahrer nicht nur zwischen unterschiedlichen Fahrzeugmodellen, sondern üblicherweise auch zwischen unterschiedlichen Motorisierungen bei demselben Fahrzeugmodell wählen, insbesondere zwischen Motorisierung unterschiedlicher Energieeffizienz bzw. unterschiedlichen Verbrauchsverhaltens.

· das Fahrzeuggewicht beispielsweise wird nicht nur durch das

Leergewicht des Fahrzeugs beeinflusst, sondern auch durch die Beladung, so dass der Fahrer beispielsweise unnötig mit- geführten Ballast aus dem Fahrzeug entfernen kann.

• Luft- und Rollwiderstand können ebenfalls vom Fahrer beein- flusst werden, in dem unnötige Anbauten wie z.B. Gepäckträger entfernt und der korrekte Luftdruck der Reifen eingehalten wird.

• Der Fahrer kann den Betrieb von Nebenaggregaten wie

Klimaanlage, Elektromotoren oder dergleichen überwachen und diese so selten wie möglich und nur so oft wie nötig betreiben.

• Während der Fahrt kann der Fahrer durch sein Fahrverhalten Energie sparen, indem er„steile Rampen" beim Beschleunigen und beim Bremsen vermeidet.

• In gewissen Fällen, in denen die durchzuführende Fahrt nicht Termin gebunden ist, kann der Fahrer durch die Vermeidung von Verkehrs-Stoßzeiten nicht nur die Fahrzeit, sondern insbesondere auch den Streckenverbrauch möglichst niedrig halten.

Diese vorgenannten Maßnahmen bzw. Einflussmöglichkeiten sind seit Jahren bekannt. Durch Anwendung des vorschlagsgemäßen Verfahrens werden ihre Auswirkungen für den Fahrer unmittelbar erlebbar.

Zur Festlegung des Soll-Streckenverbrauchs kann beispielsweise das tatsächliche oder das in den Fahrzeugpapieren notierte Leergewicht des Fahrzeugs herangezogen werden. In sehr grober Vereinfachung und bei Verwendung der heute praxisüblichen Diesel- und Super-Kraftstoffe kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass ein Streckenverbrauch von 0,5 1/100 km Treibstoff pro 100 kg Fahrzeuggewicht für viele unterschiedliche Fahrzeuge einen realistischen, alltäglichen Energieverbrauch darstellt. Dabei wird von dem in den Fahrzeugpapieren angegebenen Fahrzeug-Leergewicht ausgegangen. Für ein Fahrzeug von 1 .200 kg ergibt sich somit ein durchschnittlicher Streckenverbrauch von 6 1/100 km im Alltag. Es ist bekannt, dass sowohl die sogenannten„Norm-Verbrauchswerte" als auch die bei so- genannten„Sparfahrten" erzielbaren Streckenverbräuche deutlich unter diesen Alltagswerten liegen.

Entsprechend dem vorliegenden Vorschlag wird daher ein Soll- Streckenverbrauch festgesetzt, der beispielsweise um ein Drittel unter diesem bisherigen Alltags-Durchschnittswert liegt, so dass beispielsweise für das erwähnte Fahrzeug von1 .200 kg der Soll- Streckenverbrauch auf 4 1/100 km festgesetzt werden kann. Das eingangs erwähnte Schlagwort„TdH" bezieht sich auf eine Ver- brauchsreduzierung um die Hälfte und stellt eine Zielvorgabe dar, die zukünftig erreicht werden soll. Die Einsparung eines Drittels ist rein beispielhaft erwähnt und stellt praktisch einen ersten Schritt zu der Zielvorgabe dar; sie weist die Vorteile auf, bereits eine signifikante Verbrauchseinsparung zu ermöglichen und ins- besondere mit der derzeit verfügbaren Fahrzeugtechnologie in nahezu sämtlichen Fahrzeugen erzielbar zu sein.

Zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens ist vorteilhaft von dem tatsächlichen momentanen Fahrzeuggewicht auszugehen, um eine unerwünscht starke Beeinträchtigung des

Fahrverhaltens durch zu viele Regelungseingriffe zu vermeiden. Aus der Literatur sind pro 100 kg Zuladung Mehrverbrauchswerte von 0,3 bis 0,5 1/100 km bekannt. Ausgehend von dem Mehrverbrauchswert von 0,3 1/100 km und der oben erwähnten, an- gestrebten Verbrauchsreduzierung um ein Drittel kann beispielsweise pro 100 kg Zuladung der Soll-Streckenverbrauch um 0,2 1/100 km höher festgelegt werden. Für das oben erwähnte Fahrzeug von1 .200 kg kann beispielsweise bei einer Zuladung von 500 kg daher ein Mehrverbrauch von 5 x 0,2 1/100 km und somit im Ergebnis der Soll-Streckenverbrauch auf 5 1/100 km festgesetzt werden.

Die Erfassung des momentanen Fahrzeuggewichts kann beispielsweise automatisch über den Abgleich des„Wunschmo- ments" und der tatsächlichen Beschleunigung erfolgen. Die hierzu notwendigen Daten liegen bei modernen PKWs auf dem CAN-Bus vor. Beispielsweise kann die Stellung des Gaspedals oder der Drosselklappe eines Fahrzeugs als Indikator des vom Fahrer gewünschten Moments genutzt werden. Mit dem weiter oben erwähnten Steuergerät, welches bei den meisten derzeit handelsüblichen PKWs nachgerüstet werden kann, ist es somit möglich, das vorschlagsgemäße Verfahren in dem bereits vorhandenen Fahrzeugbestand zur Anwendung zu bringen und die damit verbundenen Verbrauchseinsparungen zu erzielen.

Alternativ dazu, bei jeder Fahrt entweder vor Fahrtantritt oder auch während der Fahrt das tatsächliche Fahrzeuggewicht zu erfassen, kann das Verfahren dadurch vereinfacht werden, dass stets von dem zulässigen Gesamtgewicht des Fahrzeugs ausgegangen wird. In diesem Fall kann der Soll-Streckenverbrauch als Summe festgelegt werden, die sich aus den rechnerischen Werten für das Leergewicht des Fahrzeugs und für den rechnerischen Mehrverbrauch bis zum zulässigen Gesamtgewicht zusammensetzt.

Für unterschiedliche Energiearten kann das Verfahren mit bestimmten Korrekturfaktoren angewendet werden. Beispielsweise können für unterschiedliche Kraftstoffarten die Soll-Streckenverbräuche über ihren Energieinhalt bzw. die CO2-Äquivalente entsprechend den folgenden Werten umgerechnet werden:

Diesel - 2,62 kg CO 2 /l

Benzin - 2,32 kg CO 2 /l

Autogas - 1 ,9 kg CO 2 /l

In rein elektromotorischen oder in Hybrid-Fahrzeugen kann das vorschlagsgemäße Verfahren ebenfalls angewendet werden, wobei für den einen oder die mehreren in einem Fahrzeug verbauten elektrischen Antriebsmotoren der Streckenverbrauch an elektrischer Energie ermittelt wird, also z. B. in kWh/100 km.

Fahrwiderstände, die nicht fahrzeugspezifisch sind, können zu einer Anpassung des Soll-Wertes genutzt werden. Beispielswei- se kann die Topographie in Form von Steigungen bzw. Gefällen oder der Wind zu vom Fahrer nicht beeinflussbaren Mehr- oder Minderverbräuchen führen, so dass vorgesehen sein kann, den Soll-Wert dementsprechend automatisch anzupassen. Auch Witterungseinflüsse wie Regen etc. können zu einem unumgänglichen Mehrverbrauch führen. Daher kann vorteilhaft vorgesehen sein, nicht fahrzeugspezifische Fahrwiderstände durch eine am Fahrzeug bereits vorhandene, oder durch eine separate Senso- rik zu erfassen und in die Berechnung des Soll-Wertes einfließen zu lassen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Soll-Wert ständig - das heißt in ausreichend kleinen Zeitintervallen - aktualisiert wird, damit z. B. die topografischen Einflüsse während der Fahrt berücksichtigt werden können. Beispielsweise kann das oben bereits erwähnte Steuergerät mit derartigen Sensoren wie z. B. einem Neigungssensor ausgestattet sein, oder es kann Anschlussmittel für am Fahrzeug vorhandene Sensoren wie z. B. Temperatur- oder Regensensoren aufweisen.

Das Gleiche gilt für Einflüsse, die technologiebedingt zu Mehrverbräuchen des Motors führen. Auch diese Einflüsse können vorteilhaft ebenfalls erfasst und in die Sollwert-Berechnung einfließen, vorzugsweise ebenfalls ständig, also in ausreichend kleinen Zeitintervallen, um Änderungen dieser Einflüsse möglichst verzugsarm zu erfassen. Beispielsweise kann die Motortemperatur erfasst werden, z.B. durch die Öl- oder Kühlmitteltemperatur des Motors, so dass bei einem Kaltlauf des Motors ein höherer Soll-Wert vorgegeben werden kann. Auch eine extrem niedrige Außentemperatur oder der Betrieb des Motors in einer sehr großen Höhe können zu technologiebedingten Mehrverbräuchen führen.

Das vorschlagsgemäße Verfahren kann nicht nur in Fahrzeugen betrieben werden, sondern auch für Stationärmotoren oder anderweitig eingesetzte Motoren angewendet werden. Als Zielgröße wird in derartigen Fällen kein Streckenverbrauch den Berechnungen zu Grunde gelegt, sondern beispielsweise der Ver- brauch pro Zeiteinheit oder die Effizienz der Energieerzeugung. Beispielsweise kann die Menge eines eingesetzten Kraftstoffs im Verhältnis zur vom Motor abgegebenen Leistung betrachtet werden. Oder, falls der Motor einen Generator antreibt, kann die Menge eines eingesetzten Kraftstoffs im Verhältnis zur vom Generator erzeugten Leistung betrachtet werden, so dass auch in diesem Fall nicht nur der spezifische Verbrauch des Motors berücksichtigt wird, sondern die Effizienz der Gesamtanlage. Die für Stationärmotoren ermittelten Verbrauchswerte können für die beiden genannten Fälle z.B. in g/kWh ausgedrückt werden.

Das oben beschriebene, vorschlagsgemäße Verfahren geht davon aus, dass als Zielgröße für das Betreiben des Motors ein bestimmter Energieverbrauchswert definiert wird. Dieser führt über die Limitierung des Kraftstoffverbrauchs letztlich natürlich auch zu einer Limitierung der CO 2 -Emissionen des Motors. Alternativ zu der bisher beschriebenen Verfahrensweise können daher auch andere Zielgrößen definiert werden, beispielsweise Emissionswerte wie der Ausstoß von NO x -, CO 2 - oder anderen Gasen, oder der Ausstoß von„PM" (particular matter), also Partikeln im Abgas.

Zur Durchführung des vorschlagsgemäßen Verfahrens kann vorteilhaft ein Steuergerät vorgesehen sein, welches eine elektronische Steuerung aufweist. In dieser elektronischen Steuerung läuft das beschriebene, vorschlagsgemäße Verfahren als Programm ab. Weiterhin weist das Steuergerät Anschlussmittel auf, die den Anschluss des Steuergeräts an eine elektronische Motorsteuerung ermöglichen. Bei der Anwendung in Fahrzeugen können derartige Anschlussmittel als fahrzeugtypische Steckverbinder ausgestaltet sein, so dass ggf. ein derartiges Steuergerät nicht nur bei der Fahrzeugherstellung fest eingebaut werden kann, sondern auch bei bereits vorhandenen Fahrzeugen nachträglich installiert werden kann. Das erwähnte Steuergerät kann vorteilhaft eine Anzeige für den festgelegten Soll-Wert aufweisen. Diese Anzeige kann im Gehäuse des Steuergeräts angeordnet sein, um beispielsweise die Funktionen bzw. die Programmierung des Steuergeräts auslesen und anzeigen zu können. Alternativ dazu kann die Anzeige in örtlicher Entfernung vom Steuergerät installiert sein, beispielsweise im Blickbereich des Fahrers eines mit dem Steuergerät ausgestatteten Fahrzeugs, oder beispielsweise in einem Steuerstand, der in örtlicher Entfernung von einem Stationärmotor an- geordnet ist.

Vorteilhaft kann das Steuergerät eine Anzeige für das vorhandene Verbrauchs-Guthaben aufweisen. Insbesondere wenn diese Anzeige im Blickfeld des Motoren-Bedieners - zum Beispiel ei- nes Fahrzeugführers - angeordnet ist, kann die Anzeige des

Verbrauchs-Guthabens einen Anreiz für eine besonders verbrauchsoptimierte Fahrweise darstellen.

Vorteilhaft kann das Steuergerät Berechnungs- und Eingabemit- tel zur Programmierung des Soll-Wertes aufweisen. Auf diese

Weise kann der Soll-Wert aufgrund von Vorschriften oder von Zielvorgaben, welche sich der Motoren-Bediener selbst gibt, geändert werden. Insbesondere ist ein derart programmierbares Steuergerät auch zum Einsatz bei unterschiedlichen Motoren bzw. in unterschiedlichen Fahrzeugen geeignet, in dem die für den jeweiligen Einsatz bzw. für das jeweilige Fahrzeug geltenden Soll-Werte programmiert werden können. Ein derartiges Steuergerät kann daher zur Nachrüstung in wirtschaftlich vorteilhaft großer Stückzahl hergestellt werden und an die Verwendung bei dem jeweils gewünschten Motor bzw. Fahrzeug angepasst werden.

Vorteilhaft kann das Steuergerät Berechnungsmittel zur Aktualisierung des Soll-Wertes aufweisen. So können Korrekturen des Soll-Wertes vorgenommen werden, beispielsweise aufgrund der oben bereits erläuterten topographischen oder witterungsbeding- ten Einflüsse. Dabei kann vorgesehen sein, den Soll-Wert für einen bestimmten Motor bzw. für ein bestimmtes Fahrzeug festzulegen und diesen festgelegten, so genannten„nominalen Soll- Wert" dem Motor-Bediener anzuzeigen, während tatsächlich jedoch aufgrund der erwähnten Einflüsse Korrekturfaktoren berücksichtigt werden, die beim Betrieb des Motors beispielsweise eine Überschreitung des nominalen Soll-Werts zulassen. Es erscheint jedoch vorteilhaft, dass auch der angezeigte Soll-Wert in Abhängigkeit von den genannten Einflüssen und Korrekturfaktoren verändert wird, also ein so genannter„gleitender Soll-Wert" verwendet wird, so dass beispielsweise auch auf an einer für den Motor-Bediener sichtbaren Sollwert-Anzeige jeweils der aktuelle Wert eines derart sich ändernden Soll-Wertes angezeigt wird.

Die vorschlagsgemäß angestrebte Reduzierung des Energieverbrauchs beim Betrieb eines Motors beruht darauf, dass als Zielgröße für das vorschlagsgemäße Verfahren ein bestimmter Energie-Verbrauchswert definiert wird. Dabei kann in einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen sein, den Verbrauch des Energieträgers unmittelbar zu erfassen, beispielsweise bei einem Verbrennungsmotor den Verbrauch von Kraftstoff in einer Gewichtseinheit wie Gramm bzw. Kilogramm, oder in einer volumenmetrischen Maßeinheit wie z.B. Liter, beispielsweise mittels eines Durchflussmengenmessgerätes oder dergleichen.

In einer zweiten Ausgestaltung des Verfahrens kann der Verbrauch des Energieträgers mittelbar bzw. indirekt erfasst wer- den, bei einem Verbrennungsmotor beispielsweise anhand der

Zusammensetzung des Abgases. Für eine bestimmte Konfiguration des Motors, also beispielsweise mit einer bestimmten Einrichtung zur Nachbehandlung des Abgases oder auch ohne eine solche Einrichtung, kann anhand der erfassten Menge eines o- der mehrerer bestimmter Inhaltsstoffe des Abgases eine präzise

Berechnung der damit korrelierenden, vom Motor verbrauchten Energiemenge durchgeführt werden. Aus der Praxis ist es beispielsweise bekannt, den Kraftstoffverbrauch eines Motors anhand der CO2-Emission des Motors zu berechnen. Auch ein solcher, mit dem Energieverbrauch des Motors korrelierender Wert stellt im Rahmen des vorliegenden Vorschlags einen Energie-

Verbrauchswert dar.

Dementsprechend kann als Zielgröße für den Energieverbrauch verfahrensintern ein Emissionswert des Motors definiert werden, beispielsweise die von einem Elektromotor abgegebene Wärmemenge, ein Abgas-Emissionswert eines Verbrennungsmotors, oder dergleichen, sofern diese Zielgröße mit dem Energieverbrauch des Motors korreliert. Nach außen hin, beispielsweise als für den Motor-Bediener sichtbare Anzeige, kann hingegen der Energie-Verbrauchswert selbst als Soll-Wert angezeigt werden. Somit kann das vorschlagsgemäße Verfahren auch in solchen Fällen zum Betreiben eines Motors herangezogen werden, in denen es nicht in erster Linie um eine angestrebte Reduzierung des Energieverbrauchs geht, sondern in denen die Reduzierung eines anderen Parameters - beispielsweise bestimmte Emissionen - im Vordergrund des Interesses steht. Durch die erwähnte Korrelation dieses Parameters mit dem Energieverbrauch des Motors wird dementsprechend bei derartigen Anwendungen automatisch auch der Energieverbrauch des Motors reduziert und das vorschlagsgemäße Verfahren angewendet.