DE2928318C2

DE2928318C2 - Anordnung zur Gewinnung einer Aussage bezüglich eines wirtschaftlichen Betriebes eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE2928318C2
Application number: DE2928318A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 7730 Villingen-Schwenningen Koch; Max 7080 Aalen Kolar; Peter Dr. 7730 Villingen-Schwenningen Kuhn; Robert 7734 Brigachtal Weber
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1984-08-30
Also published as: EP0023283A1; US4354173A; ATE10235T1; EP0023283B1; DE2928318A1; JPS5619429A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Gewinnung einer Aussage bezüglich eines wirtschaftlichen Betriebes eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung eines Beschleunigungsgebers und eines den Kraftstoffverbrauch kennzeichnenden Gebers, deren Meßwerte zur Wenn von einem wirtschaftlichen Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines LKWs oder Busses, die Rede ist, so verbirgt sich hinter diesem Begriff heute im allgemeinen die Vorstellung, einen bestimmten Transportauftrag mit dem geringstmöglichen, besser gesagt mit dem unbedingt nötigen Kraftstoffbedarf auszuführen.

Selbstverständlich ist mit »unbedingt nötig« jener Kraftstoffbedarf gemeint, der sich — von groben Fahrfehlern abgesehen — bei vernünftigem Fahrverhalten, d. h. Einfügen in den fließenden Verkehr und Einhalten von Richtgeschwindigkeiten, falls dies die geographischen Verhältnisse erlauben, ohnehin ergibt So kann, wenn beispielsweise ein voll beladener LKW eine Sleigung zu bewältigen hat, diese Fahrsituation nicht generell als unwirtschaftlich gelten, da ein in diesem Falle erhöhter Kraftstoffbedarf nicht allein für die Bewältigung einer Strecke, sondern auch für die zwangsläufig erforderliche Hubarbeit anfällt und zur Erfüllung des Transportauftrages auch gedeckt werden muß. Wesentlich ist, daß in solchen Fällen das Fahrverhalten dem Prinzip des »unbedingt Notwendigen« angepaßt wird, was beispielsweise Schalten, auf alle Fälle rechtzeitiges Schalten, unter Umständen sogar Gasgeben, erforderlieh machen kann.

Ausnahmen, die eine Korrektur dieser grundsätzlichen Beurteilung des »unbedingt nötigen« Kraftstoffbedarfs erfordern, sind beispielsweise dann gegeben, wenn beim Transport leicht verderblicher Güter verhältnismäßig enge, zeitliche Grenzen gesetzt sind oder Lieferund Abholtermine bzw. Fahrpläne anderer Transportmittel eingehalten werden müssen.

Bekanntlich wurde das Problem einer Anzeige wirtschaftlichen und/oder unwirtschaftlichen Betriebes eines Kraftfahrzeuges bisher ausschließlich durch Messen des momentanen Kraftstoffverbrauchs, d. h. durch Messen der pro Weg- oder Zeiteinheit verbrauchten Kraftstoffmenge oder auch bei entsprechendem Umrechnen der pro Kraftstoffmengeneinheit zurücklegbaren Wegstrecke zu lösen versucht, wobei eine Vielzahl direkter und indirekter Meßverfahren mit zum Teil sehr hohem meßtechnischem Aufwand bekannt wurden. Es ist ferner bekannt, die absolut verbrauchten Kraftstoffmengen durch Zählen und gegebenenfalls Aufzeichnen zu erfassen und später bei der Auswertung beispielsweise der Fahrtdiagramme eines Fahrtschreibers für eine Wirtschaftlichkeitsbeuneilung oder eine auftragbezogene Kostenermittlung heranzuziehen, wobei jedoch hinsichtlich der erforderlichen Durchflußgeber, wenn so die Meßfehler insbesondere wegen des im Kraftfahrzeugbetrieb unvermeidbaren Temperaturganges in vernünftigen Grenzen gehalten werden sollen, auch bei dieser Methode ein hoher gerätetechnischer Aufwand erforderlich ist

Auf der anderen Seite gibt die Momentanwertanzeige des Kraftstoffverbrauchs, der nicht notwendigerweise eine hochgenaue Durchflußmessung zugrunde liegen muß und die als Tendenzanzeige ausgebildet sein kann, dem Fahrer die Möglichkeit, sein Fahrverhalten entsprechend dieser Anzeige zu ändern. Die Interpretation der Anzeige anhand der gegebenen Fahrsituation wird dem Fahrer jedoch nicht abgenommen. Somit führt diese Anzeige, abgesehen davon, daß sie relativ unruhig ist und Dämpfungsmaßnahmen vorgesehen werden müs-

Bildung von Betriebszustände charakterisierenden

Wertebereichen miteinander verknüpft sind sowie Mit- 65 sen, sowohl zu rein subjektiven, gefühlsmäßigen Ändeteln zum Anzeigen des Ergebnisses der Bewertung der rungen des Fahrverhaltens als auch zu einer gewissen gebildeten Betriebszuständswerte anhand eines vorge- Verunsicherung des Fahrers, wenn er einerseits auf kongebenen Bewertungsmusters. sequente Minimierung des Kraftstoffbedarfs bedacht

ist, andererseits aber Richtgeschwindigkeiten einhalten und sich, um nicht zum Verkehrshindernis zu werden, möglichst dem fließenden Verkehr einordnen soll. Darüber hinaus vergrößert eine Vermehrung insbesondere der momentanwertanzeigenden Meßgeräte im Kraftfahrzeug, die für ihre Ablesung relativ viel Zeit beanspruchen und somit die Aufmerksamkeit des Fahrers vom Verkehrsgeschehen ablenken, das Sicherheitsrisiko, so daß letzten Endes ein solches Gerät, weil es nicht praxisgerecht ist, von einem geübten Fahrer ignoriert wird und somit sinnlos ist.

Eine genauere Beurteilung des momentanen Betriebszustandes eines Kraftfahrzeuges, als sie durch eine bloße Kraftstoffverbrauchsanzeige ermöglicht wird, läßt sich beispielsweise durch eine Anordnung erzielen, \ί wie sie mit der DE-OS 23 57 770 bekanntgeworden ist. Diese Anordnung sieht einen dem Zeiger eines Tachometers koaxial zugeordneten Zusatzzeiger vor, der getrieblich mit dem Gaspedal in Wirkverbindung steht, so daß die Relation zwischen der mengenmäßig durch das Gaspedal gesteuerten Kraftstoffzufuhr und der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit erkennbar wird. Diese Anzeigekombination erlaubt ein Abschätzen dahingehend, ob beispielsweise durch Schalten ein Anpassen der Fahrweise an ein günstigeres Kraftstoffverbrauch-Geschwindigkeits-Verhältnis erzielt werden kann. Sie muß jedoch vom Fahrer zunächst richtig interpretiert werden, wozu in der obigen Anmeldung nur andeutungsweise Hinweise gegeben werden, und sie kann dem größten Teil der im praktischen Betrieb vorkommenden kritischen, vielfach nur anscheinend unwirtschaftlichen Betriebszustände, abgesehen davon, daß auch kein weiterverarbeitbarer Wert gebildet wird, nicht gerecht werden.

Demgegenüber zeigt die DE-OS 27 31 568 eine An-Ordnung zur Bildung einer zumindest qualitativen Aussage über den momentanen Kraftstoffverbrauch, wobei Drosselklappenstellungen und Drehzahlschwellwerte mittels eines Potentiometers derart miteinander verknüpft werden, daß voneinander unterscheidbare Kraft-Stoffverbrauchsanzeigen für Last-, Schiebe- und Leerlaufbetrieb eines Kraftfahrzeuges erzielbar sind. Diese Anordnung bietet demnach eine an sich selbstverständliche Wirtschaftlichkeits- bzw. Unwirtschaftlichkeitsaussage lediglich hinsichtlich der beiden Betriebszustände »Leerlauf« und »Schiebebtrieb« und ist für den angestrebten Zweck, nämlich einer Wirtschaftlichkeitsaussage für den Fahrzustand, ebensowenig geeignet wie die übrigen bekannten Kraftstoffverbrauchsmeßeinrichtungen.

Eine weitere durch die DE-OS 28 07 604 bekanntgewordene Anordnung befaßt sich im wesentlichen mit der Verknüpfung und Anzeige der Betriebsgrößen »Kraftstoffverbrauch« und »Beschleunigung«, wobei mit einer Leuchtdiodenmatrix das jeweilige Kraftstoffverbrauch-Beschleunigungs-Verhältnis als Leuchtpunkt angezeigt wird. Da, ähnlich wie bei der erstgenannten DE-OS 23 57 770, die verarbeiteten Betriebsgrößen ohnehin gleich bzw. äquivalent sind, lassen sich auch bei dieser Anordnung wesentliche Betriebszustände eines t>o Kraftfahrzeuges nur mangelhaft wiedergeben, so daß die auch in diesem Falle dem Fahrer überlassene Interpretation der Anzeige zu einer völlig falschen Anpassung seiner Fahrweise führen kann. Abgesehen von dem erforderlichen Aufwand hinsichtlich der Anzeigemittel und der Kraftstoffverbrauchsmeßeinrichtung erfordert die Anordnung gemäß der DE-OS 28 07 604 vom Fahrer erheblichen Erkennungsaufwand, zumal sich die Anzeige während der Fahrt stetig ändert, in vielen Fällen sich so rasch ändert, daß eine Reaktion des Fahrers auf die Anzeige gar nicht möglich ist.

Da dementsprechend eine bloße Kraftstoffverbrauchsanzeige oder auch die aus dem Stand der Technik bekannten Kombinationsanzeigen für die Beurteilung des momentanen Betriebszustandes eines Kraftfahrzeuges nicht oder nur bedingt geeignet sind, war der vorliegenden Erfindung die Aufgabe gestellt, eine auch für die Nachrüstung in Kraftfahrzeugen geeignete Anordnung zu schaffen, die mit einem möglichst geringen meßtechnischen Aufwand die Wirtschaftlichkeit der Betriebszustände eines Kraftfahrzeuges hinreichend zuverlässig signalisiert.

Die Lösung dieser Aufgabe geht aus von der Erkenntnis, daß nicht notwendigerweise der momentane Kraftstoffverbrauch die entscheidende Betriebsgröße für eine Aussage hinsichtlich eines wirtschaftlichen oder unwirtschaftlichen Betriebes eines Kraftfahrzeuges darstellt, sondern daß vielmehr die mit wesentlich einfacheren Mitteln zu messende Motordrehzahl eine gleichwertige Aussage liefert, zumindest was den eigentlichen Betriebszustand der Maschine anbelangt, daß diese Aussage ferner durch die Aussage einer weiteren, den Bewegungszustand des Fahrzeuges charakterisierenden Betriebsgröße, beispielsweise die Beschleunigung bzw. Verzögerung, zu ergänzen ist, so daß auch die objektiven, durch geographische Gegebenheiten, durch Ladung und Wind am Fahrzeug wirksamen Einflußgrößen auf dessen Bewegungszustand berücksichtigt werden und daß, um auch den subjektiven Einfluß des Fahrers berücksichtigen zu können, beispielsweise die momentane Stellung des Gaspedals oder eine der Gaspedalstellung äquivalente Betriebsgröße in die Betrachtung mit aufgenommen werden müsse.

Die erfindungsgemäße Lösung ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß mit den Meßwerten des Beschleunigungsgebers und des den Kraftstoffverbrauch kennzeichnenden Gebers die Meßwerte eines Drehzahlgebers verknüpft sind, derart, daß ein erster, Mittel zum wählbaren Festlegen von Schwellwerten umfassender Vergleicher vorgesehen ist, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Drehzahlmeßeinrichtung verbunden sind und an dessen Ausgänge Signale bereitstehen, die entsprechend der gemessenen Drehzahl jeweils einen durch die Schwellwerte bestimmten Drehzahlbereich kennzeichnen, daß ein zweiter, ebenfalls Mittel zum wählbaren Festlegen von Schwellwerten umfassender Vergleicher vorgesehen ist, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Beschleunigungsmeßeinrichtung verbunden sind und an dessen Ausgängen Signale bereitstehen, die entsprechend der gemessenen Beschleunigung jeweils einen durch die Schwellwerte bestimmten Beschleunigungsbereich kennzeichnen, daß die Verknüpfungsmatrix die Ausgänge des ersten Vergleichers und die des zweiten Vergleichers sowie die Ausgänge eines den Kraftstoffverbrauch kennzeichnenden Gaspedalstellungsgebers verknüpft, und daß der Verknüpfungsmatrix wenigstens ein Signalgeber nachgeschaltet ist, welcher mehrere Signalzustände anzeigen kann, von denen jeweils einer einer Gruppe gleich bewerteter Verknüpfungen zugeordnet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als Signalgeber mehrere Anzeigelampen mit unterschiedlicher Farbwiedergabe vorgesehen sind und/oder daß die Signalgabe in Form wörtlicher Befehle (z. B. Schalten. Gas) erfolgt und daß parallel zur Signalgabe Registriermittel eines Fahrtschreibers ange-

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steuert werden. optimal zu werten ist. Dabei wird davon ausgegangen,

Abgesehen davon, daß im Vergleich mit dem Stand daß sich der geübte Fahrer über die Unwirtschaftlichder Technik erst die erfindungsgemäße Anordnung in keit des Leerlaufbetriebszustandes in bezug auf den Verbindung mit der getroffenen Auswahl der zu verar- Transportauftrag im klaren ist, ihn aber an Ampeln und behenden Betriebsgrößen eine treffende betriebsspezi- 5 Schranken notgedrungen hinnehmen muß. Ein weiterer fische Aussage liefert, bietet die Erfindung durch die Drehzahlschwellwert könnte dann beispielsweise bei ausschließliche Verarbeitung von durch Schwellwerte 85% der Nenndrehzahl festgelegt werden. Als optimabestimmte Betriebsgrößenbereiche den Vorteil, daß ge- ler Fahrzustand soll ferner jener Fahrzustand angeseberseitig, d. h. bei der Erfassung der Betriebsgrößen re- hen werden, bei dem, bezogen auf den günstigsten lativ grobe Toleranzen zugestanden werden können. Im 10 Drehzahlbereich, das Fahrverhalten des Fahrzeuges als übrigen wird durch die Erkenntnis, daß, um zumindest »leicht ziehend« gekennzeichnet werden kann. Es muß grob unwirtschaftliche Fahrweisen zu kennzeichnen, es außerdem davon ausgegangen werden, daß der Fahrer ausreicht, bei einer geringen Anzahl von Betriebsgrö- fahren kann und weiß, daß er zurückschalten muß, wenn Ben lediglich einige wenige Schwellwerte festzulegen, durch Gasgeben beispielsweise keine Beschleunigung der Aufwand für die angestrebte Aussage niedrig gehai- 15 mehr möglich ist, der Betriebszustand des Fahrzeuges ten. Vorteilhaft ist ferner, daß für das Erfassen der Mo- somit nicht mehr als »leicht ziehend« bezeichnet wertordrehzahlen und der zurückgelegten Wegstrecken die den kann.

ohnehin in einem Lkw oder Bus vorhandenen Geber Im folgenden sei ein Bewertungsbeispiel anhand der

genutet werden können und lediglich die erforderlichen als Fig. 1 dargestellten Verknüpfungstabelle näher er-Stellungsgeber für die Gaspedal- oder Regelstangenab- 20 läutert

griffe vorgesehen werden müssen und daß eine aufwen- In den Spalten πι, nz und Λ3 der Verknüpfungstabelle

dige Kraftstoffverbrauchsmessung auf alle Fälle ver- sind die für einen bestimmten Fahrzeugtyp ausgewählmieden wird. Andererseits ist es für die Fahrpraxis von ten Drehzahlbereiche aufgeführt Dabei sei mit n\ der besonderem Vorteil, daß dem Fahrer beispielsweise bereits erwähnte Drehzahlbereich zwischen der Leerdurch verschiedenfarbige Signale mitgeteilt wird, ob 25 laufdrehzahl und ca. 60% der Nenndrehzahl eines Moseine Fahrweise als gut oder schlecht, möglicherweise tors bezeichnet, mit ni der Drehzahlbereich zwischen lediglich als bedingt befriedigend zu bewerten ist, und dem 60%-Schwellwert und dem beispielsweise bei 85% diese Signale evtl. durch wörtliche Befehle wie »Gasge- der Nenndrehzahl festgesetzten Schwellwert und mit /73 ben« oder »Schalten« ergänzt werden. Derartige Signa- der sich bis zur maximalen Motordrehzahl anschließen-Ie bedürfen keiner Interpretation und verlangen vom 30 de Drehzahlbereich. Die folgenden Spalten der Ver-Fahrer keinen besonderen Erkennungsaufwand. knüpfungstabelle sind jeweils Beschleunigungsberei-

Ein besonderer Vorteil ist ferner dadurch gegeben, chen zugeordnet, wobei mit ±60 ein Bereich gekenndaß durch »Verschieben« der Schwellwerte, also durch zeichnet ist der von jeweils einem fahrzeugspezifisch, Vergrößern oder Verkleinern der Betriebsgrößenberei- beispielsweise in der Größenordnung von 0,5 m/Sek.² ehe, auf verhältnismäßig einfache Weise eine fahrzeug- 35 festlegbaren Verzögerungsschwellwert —Ab und einem spezifische Bewertung, d. h. eine Anpassung des Bewer- Beschleunigungsschwellwert +Ab begrenzt ist, wähtungsmusters an die getriebliche und maschinelle Aus- rend mit —b Verzögerungswerte > als —Ab und mit rüstung des betreffenden Fahrzeuges, ermöglicht wird. + b Beschleunigungswerte > als +Ab bezeichnet sein Auch läßt sich, wenn nötig, die Aussage, die durch die sollen. Mit s\, S₂ und S₃ sind ferner Betätigungsbereiche gewählten drei Betriebsgrößen möglich ist, durch weite- 40 von dem Gaspedal oder der Regelstange einer Einre Unterteilung oder durch Hinzunahme weiterer Be- spritzmaschine zugeordneten Schaltern bezeichnet. Datriebsgrößen verfeinern und gegebenenfalls mit unter- bei kann beispielsweise festgelegt sein, daß der Schwellschiedlichen Bewertungsmustern beurteilen. wert zwischen s\ und 52 bei 10% der Vollgasstellung und

Für die angestrebte Aussage ist somit nicht das An- jener zwischen 52 und 53 bei 60% der Vollgasstellung zeigen von Betriebszuständen an sich, vorausgesetzt 45 eingestellt wird.

daß diese wirklich kennzeichnend gebildet worden sind, Die Bewertung der sich in jeder Zeile der Tabelle

entscheidend, sondern die Anzeige einer fahrzeugspezi- ergebenden Betriebsgrößenverknüpfung und somit der fischen Bewertung dieser Betriebszustände. Im übrigen mit der erstellten Verknüpfungstabelle erfaßbaren Bekennt ein geübter Fahrer die Betriebszustände seines triebszustände ist in der nächst folgenden Spalte aufge-Fahrzeuges ziemlich genau, muß sie also nicht erst ange- 50 führt Weiter folgen die sich aus dieser Bewertung ergezeigt bekommen. Die Anzeige der Bewertung der Be- benden Signale, beispielsweise in Form von Lichtsignatriebszustände versetzt ihn aber erst in die Lage, zwei- len unterschiedlicher Farbe — für besonders kritische felsfreie Maßnahmen zur Einhaltung oder Schaffung ei- Betriebszustände sind auch akustische Signale denkbar ner wirtschaftlichen Fahrweise zu treffen. — und gegebenenfalls wörtlichen Befehlen.

Um die Bewertung der möglichen, jeweils bestimm- 55 Beim Start eines Fahrzeuges wird sich bei zunächst ten Fahr- oder Betriebszuständen entsprechenden Ver- ebener Fahrbahn der Betriebszustand n\, +b, s% ergeknüpfungen überschaubar zu halten, insbesondere um ben, d. h. der Fahrer wird durch Gasgeben die Motoreine für den üblichen Lkw- oder Bus-Betrieb sinnvolle drehzahl erhöhen und versuchen, das Fahrzeug zu beBewertung treffen zu können, was einschließt daß dem schleunigen, um auf eine vorgeschriebene oder ihm Fahrer hinsichtlich seiner Fahrweise ein brauchbarer 60 sinnvoll erscheinende Geschwindigkeit zu gelangen. Freiraum gesichert sein sollte, müssen selbstverständ- Bleibt der Fahrer auf dem Gas, so geht der obige Belich gewisse Rahmenbedingungen aufgestellt werden. triebszustand mit großer Wahrscheinlichkeit über in So sei beispielsweise festgelegt, daß der untere Bereich den Betriebszustand n₂, +b, S₃. Gleichzeitig ändert sich der als Leitgröße anzusehenden Motordrehzahl, d. h. die bisherige »gut«-Anzeige in eine »bedingt befriedider Leerlaufdrehzahlbereich, nicht in die Bewertung 65 gend«-Anzeige, d. h. es wird davon ausgegangen, daß eingehen soll, somit eine Anzeige grundsätzlich erst bei sich der neuerliche Betriebszustand nunmehr einem un- »Fahrt« erfolgen soll und ein Drehzahlbereich beispiels- wirtschaftlichen Zustand nähert und daß das Erreichen weise bis zu 60% der Nenndrehzahl des Motors als der angestrebten Geschwindigkeit nicht notwendiger-

weise in der kürzestmöglichen Zeit erfolgen muß, also möglicherweise auch durch Zurücknehmen des Gases mit geringerer Beschleunigung und rechtzeitigem Hochschalten erzielbar wäre, wobei der Motor im günstigsten Drehzahlbereich πι arbeiten würde und sich nach Erreichen der angestrebten Geschwindigkeit — falls dies mit der maximalen Motordrehzahl im Bereich /7i noch möglich ist — beispielsweise ein Betriebszustand m, + bo, S₂ einstellen würde.

Wenn nun der Fahrer weiterhin »Vollgas« fährt und die Motordrehzahl in den Bereich n₃ gelangt ist, somit der Betriebszustand n₃, + b, s₃ erreicht worden ist, so wird dem Fahrer durch eine »schlecht«-Anzeige signalisiert, daß er seine Fahrweise ändern soll. Nimmt er dann das Gas zurück, so wird ihm im Zustand /73, +fco, S₂ zusätzlich signalisiert »hochzuschalten«. Es ist aber auch möglich, daß das Fahrzeug diesen Betriebszustand gar nicht erreicht, sondern zuvor bereits in den Betriebszustand /73, +bo, S3 eintritt, wobei dem Fahrer ebenfalls, abgesehen von einer »schlecht«-Anzeige »schalten« signalisiert wird.

Wenn nun ein Hochschalten erfolgt ist, so wird die Motordrehzahl auf einen niedrigeren Wert, beispielsweise /Ji, zurückspringen, und es wird sich ein Betriebszustand /2i, +bo, S2 einstellen. Um weiter an Geschwindigkeit zu gewinnen, kann der Fahrer — wie beschrieben — wieder in relativ unwirtschaftlicher Weise beschleunigen, wobei er wiederum zum Hochschalten aufgefordert werden würde, oder aber er versucht, mit mäßiger Beschleunigung auszukommen, früher und somit unaufgefordert zu schalten und sich — wie bereits beschrieben — im optimalen Drehzahlbereich n\ zu halten. Nach den Erfahrungen entspricht letzteres Verhalten auch der allgemein üblichen Fahrweise eines erfahrenen Fahrers.

Gerät das Fahrzeug nun auf eine Gefällstrecke, wird der Fahrer das Gas wegnehmen, die Drehzahl des Motors kann aber dennoch auf n₂ oder /73 ansteigen. In diesem Falle müssen auch Betriebszustände, in denen das Fahrzeug beschleunigt, also z. B. die Betriebszustände n₂, + b, s\ oder /33, + b, si — in diesem Betriebszustand könnte es zweckmäßig sein, ein Übertourungssignal zu geben — als »gut« bewertet werden, weil der Kraftstoffverbrauch minimal ist, d.h. unterhalb der 10%-Schwelle liegt, unter Umständen sogar gebremst werden muß und dennoch hohe Geschwindigkeiten erzielbar sind.

Hat andererseits das Fahrzeug eine Steigung zu überwinden, so wird die Motordrehzahl absinken und der Fahrer wird durch Herunterschalten versuchen, die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu stabilisieren bzw. den Betriebszustand »leicht ziehend« herzustellen. Es kann dabei zunächst aus dem Betriebszustand n\, —b, S2 über «ι, —b, S3 der Betriebszustand ti\, ± bo, S₃ eintreten, womit bereits eine Stabilisierung erreicht wäre, oder es wird ein Betriebszustand eintreten, der der Verknüpfung n₂, —b, S2 entspricht. Ist in diesem Falle durch Gasgeben (n₂, — b, S3) ein Aufheben der Verzögerung erzielbar, stellt sich der Betriebszustand n₂, ± bo, s₃ ein. Dieser Betriebszustand ist dann zur Überwindung der Steigung unbedingt notwendig und somit als »gut« zu bewerten. Ist andererseits durch weiteres Gasgeben keine Verringerung der eingetretenen Verzögerung erzielbar, so kann weiteres Herunterschalten erforderlich sein, so daß eine gleichförmige Geschwindigkeit möglicherweise erst im Zustand n₃, ± ba, s\ erzielbar ist.

Steigt, wenn die Steigung überwunden ist bzw. das Fahrzeug einen weniger steilen Streckenabschnitt befährt, ausgehend vom Betriebszustand n₂, ±b₀, S₃ die Motordrehzahl an, so wird der Fahrer, falls er nicht rechtzeitig schaltet, beim Erreichen des O₂In₃ Schwellwertes durch ein entsprechendes Signal darauf aufmerksam gemacht, daß er, um wirtschaftlich zu fahren, hochschalten sollte. Im anderen Falle, dem Betriebszustand /73, ± bo, s\ wird der Fahrer nach Oberwindung der Steigung eine höhere Geschwindigkeit erzielen wollen und diese Absicht durch Gasgeben äußern. Somit ergibt sich ebenfalls der Betriebszustand n₃, ± bo, S₂ bzw. S3, so daß ein Signal zum Hochschalten ausgelöst werden wird.

Es sei noch erwähnt, daß die zu treffende Bewertung auch Autobahnfahrten mit relativ hoher Richtgeschwindigkeit als »gut« oder »bedingt befriedigend« ausweisen sollte, dabei aber nicht notwendigerweise der Drehzahlbereich n₃ gefahren werden muß, sondern daß selbstverständlich im höchsten Gang, beispielsweise die Verknüpfung /J₂, ±bt), S₃ zum Halten dieser Richtgeschwindigkeit gefahren werden kann, was bedeutet, daß zur Erreichung dieser Geschwindigkeit durchaus ein kurzzeitiges Eintreten in den nicht optimalen Drehzahlbereich /Jj notwendig sein dürfte. Dabei könnte beispielsweise ein Betriebszustand n₃, + b, S3 auftreten, dessen Bewertung in F i g. 1 als »schlecht« ausgewiesen ist, der aber durchaus als »bedingt befriedigend« bewertet werden kann, weil er sich mehr oder weniger bei jedem Überholmanöver schon der Sicherheit wegen einstellen sollte.

Es sei noch erwähnt, daß die zu gebenden Signale und Befehle selbstverständlich an einer geeigneten, im Blickfeld des Fahrers liegenden Stelle im Armaturenbrett erscheinen müssen, zusätzlich aber auch auf den im Fahrzeug befindlichen Fahrtschreiber übertragen werden können, um sie dort, beispielsweise in Form unterschiedlich breiter Balkendiagramme, aufzuzeichnen und somit für eine spätere Auswertung bereitzustellen.

Das als F i g. 2 in Form eines Blockschaltbildes dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Geber 1, der von den Motorumdrehungen abhängige Impulse liefert, die über die Leitung 2 in eine Drehzahlmeßeinrichtung 3 einlaufen. Gleichzeitig werden von einem Geber 4 über eine Leitung 5 wegabhängig erzeugte Impulse in einen Zähler 6 eingespeist. Die Meßbasis wird von einem in an sich bekannter Weise gebildeten Zeittakt bestimmt, der über eine Leitung 7 sowohl an der Drehzahlmeßeinrichtung 3 als auch am Zähler 6 ansteht und vorzugsweise auf 1 Sek. festgelegt ist. Der somit nach Ablauf von 1 Sek. bestimmte Drehzahlwert des Motors steht über die Leitung 8 am Eingang eines Vergleichers 9 an, dem, wie symbolisch dargestellt ist, intern oder extern Codierschalter zugeordnet sind, mit denen fahrzeugspezifisch jene Drehzahlschwellwerte festlegbar sind, die die Drehzahlbereiche /?i, n₂ und n₃ markieren. Der Ausgang des Vergleichers 9 und somit das im Vergleicher 9 gebildete, den Betriebsgrößenbereich der gemessenen Drehzahl kennzeichnende Signal ist über Leitungen 10, il und 12 mit einer Verknüpfungsmatrix 13 verbunden. Weitere Leitungen 14, 15 und 16 verbinden die Verknüpfungsmatrix 13 mit dem Ausgang eines zweiten Vergleichers 17, der Signale liefert, die Betriebsgrößenbereiche der jeweils ermittelten Beschleunigungswerte kennzeichnen. Zur Ermittlung der jeweiligen Beschleunigung in der mit 34 bezeichneten Beschleunigungsmeßeinrichtung wird, wiederum unter Zuhilfenahme des Zeittaktes als Meßbasis, im Zähler 6 ein Geschwindigkeitswert gebildet, der über eine Leitung 18 einer Subtraktionsschaltung 19 überführt wird, an der gleichzeitig

der in einem Speicher 20 festgehaltene Geschwindigkeitswert des vorangegangenen Meßzyklus über eine Leitung 21 ansteht Nach Bildung der Subtraktion der beiden Geschwindigkeitswerte steht der neue Beschleunigungswert am Eingang des Vergleichers 17 an und wird mit einem dem Vergleicher extern oder intern zugeordneten Codierschalterfeld, in dem die Beschleunigungsschwellwerte fahrzeugspezifisch programmiert sind, verglichen. Gleichzeitig wird der neue Geschwindigkeitswert über eine Leitung 22 in den Speicher 20 eingelesen.

Der Verknüpfungsmatrix 13 werden außerdem über Leitungen 23,24 und 25 Signale zugeführt, die die jeweiligen Stellungen des Gaspedals — ein entsprechender Stellungsgeber sei mit 26 symbolisiert — kennzeichnen. Die Verknüpfung der drei Betriebsgrößen »Drehzahl«, »Beschleunigung« und »Gaspedalstellung« derart, daß jeder mit jedem verknüpft ist, liefert am Ausgang der Verknüpfungsmatrix 13 eine Belriebszustandsgröße, die über die Leitung 27 an einer entsprechend dem festgelegten Bewertungsmuster für die in der Verknüpfungsmatrix 13 sich ergebenden Betriebszustände ausgebildeten ODER-Logik 28 anliegt Auf diese Weise steuert die gebildete Betriebszustandsgröße einen Signalgeber 29, wobei dieser so ausgelegt sein kann, daß er auf verschiedene Anzeigezustände umschaltet oder aus getrennten Anzeigeelementen besteht die unabhängig voneinander über die Leitungen 30, 31 und 32 ansteuerbar sind. Selbstverständlich kann der Signalgeber auch Mittel für eine akustische Signalgabe umfassen, die für besonders kritische Betriebszustände zweckmäßig sein dürfte.

Es versteht sich von selbst daß die Verarbeitung der gewählten und geberseitig gelieferten Betriebsgrößen nicht ausschließlich in Digitaltechnik sondern auch in Analogtechnik durchführbar ist Ferner ist bei Verwendung eines Mikroprozessors eine Digitaltechnik mit codierter Datenerstellung und Datenübertragung möglich. Eine derartige Verarbeitung der Betriebsgrößen könnte nach einem Programm erfolgen, wobei die in Fig.2 eingezeichnete Linie 33 den Funktionsumfang des Mikroprozessors umreißen soll.

Als Verfahrensschritt A gemäß Fig.3 werden beispielsweise bei jedem neuen Starten des Motors die die Schwellwerte repräsentierenden Codierschalter für die Betriebsgrößen »Beschleunigung« und »Drehzahl« einzein angewählt und in verschiedenen Registern abgespeichert, während als Verarbeitungsschritt B eine Übernahme von Festwerten für den Grobabgleich des jeweils ermittelten Drehzahlwertes in weitere Register erfolgt Der folgende Verfahrensschritt C sieht ein Einlesen von Geschwindigkeits- und Drehzahlimpulsen vor, nachdem die hierfür vorgesehenen Register gelöscht worden sind. Dieser Vorgang sei beispielsweise auf 1 Sek. festgesetzt In den weiteren Verarbeitungsfluß ist eine Stillstandserkennung D eingeschaltet die, wenn sie positiv ist eine Anzeige verhindert wenn sie negativ ist die Ladung eines der Bildung von Betriebszustandsgrößen in Form geeigneter Code-Worte dienenden Registers vorbereitet Beim folgenden Verfahrensschritt E wird der eingelesene Drehwahlwert mit den abgespeicherten Drehzahlschwellwerten verrechnet und ein Code-Wort-Element gebildet welches in das Code-Wort-Register eingespeist wird. Als nächsten Verfahrensschritt F wird die Gaspedalstellung eingelesen, ebenfalls ein Code-Wort-Element gebildet und im Code-Wort-Register mit dem dort bereits befindlichen Code-Wort-Element verodert Desgleichen erfolgt mit dem Verfahrensschritt G ein Errechnen der Beschleunigung aus dem abgespeicherten alten und dem ermittelten neuen Geschwindigkeitsmeßwert und durch Vergleich mit den abgespeicherten Beschleunigungsschwellwerten ein Ermitteln eines weiteren Code-Wort-Elementes, das ebenfalls als letztes Element des angestrebten Code-Worts mit dem Inhalt des Code-Wort-Registers verodert wird. Nachdem mit dem Verarbeitungsschritt H der neue Geschwindigkeitswert in dem entsprechenden Register abgespeichert ist erfolgt im nächsten Verfahrensschritt /im Rechenwerk des Mikroprozessors 33 ein Verarbeiten des Code-Wortes mit dem bewertungsgemäß festgelegten Inhalt eines Programmspeichers und die Ausgabe eines dem Code-Wort entsprechenden Signals. Außerdem erfolgt ein Signal zur Freigabe des nächst folgenden Arbeitszyklus.

Es sei noch erwähnt daß mit der Signalgabe nicht nur Registriermittel ansteuerbar sind, sondern daß beispielsweise auch Zähler vorgesehen und betätigt werden können und somit ein zeitliches Aufsummieren der jeweils gegebenen Betriebszustände und ihrer Bewertung hinsichtlich der Fahrweise ermöglicht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Gewinnung einer Aussage bezüglich eines wirtschaftlichen Betriebes eines Kraftfahrzeuges unter Verwendung eines Beschleunigungsgebers und eines den Kraftstoffverbrauch kennzeichnenden Gebers, deren Meßwerte zur Bildung von Betriebszustände charakterisierenden Wertebereichen miteinander verknüpft sind sowie Mitteln zum Anzeigen des Ergebnisses der Bewertung der gebildeten Betriebszuständswerte anhand eines vorgegebenen Bewertungsmusters, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Meßwerten des Beschleunigungsgebers und des den Kraftstoffverbrauch kennzeichnenden Gebers die Meßwerte eines Drehzahlgebers verknüpft sind, derart, daß ein erster. Mittel zum wählbaren Festlegen von Schwellwerten umfassender Vergleicher (9) vorgesehen ist, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Drehzahlmeßeinrichtung verbunden sind und an dessen Ausgänge Signale bereitstehen, die entsprechend der gemessenen Drehzahl jeweils einen durch die Schwellwerte bestimmten Drehzahlbereich kennzeichnen, daß ein zweiter, ebenfalls Mittel zum wählbaren Festlegen von Schwellwerten umfassender Vergleicher (17) vorgesehen ist, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Beschleunigungsmeßeinrichtung (34) verbunden sind und an dessen Ausgängen Signale bereitstehen, die entsprechend der gemessenen Beschleunigung jeweils einen durch die Schwellwerte bestimmten Beschleunigungsbereich kennzeichnen,

daß die Verknüpfungsmatrix (13) die Ausgänge des ersten Vergleichers (9) und die des zweiten Vergleichers (17) sowie die Ausgänge eines den Kraftstoffverbrauch kennzeichnenden Gaspedalstellungsgebers (26) verknüpft, und daß der Verknüpfungsmatrix (13) wenigstens ein Signalgeber (19) nachgeschaltet ist, welcher mehrere Signalzustände anzeigen kann, von denen jeweils einer einer Gruppe gleich bewerteter Verknüpfungen zugeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß als Signalgeber (29) mehrere Anzeigelampen mit unterschiedlicher Farbwiedergabe vorgesehen sind,

und/oder daß die Signalgabe in Form wörtlicher Befehle z. B. Schalten, Gas erfolgt

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Signalgabe Registriermittel eines Fahrtschreibers angesteuert werden.