DE102009025372B4 - Method and device for the computer-aided determination of a configuration of a vehicle that is optimized with regard to user behavior - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum rechnergestützten Ermitteln einer im Hinblick auf ein Nutzerverhalten optimierten Konfiguration, die eine Antriebskonfiguration umfasst, eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs oder eines Nutzfahrzeugs, bei dem- für das Fahrzeug mit einer gegebenen Konfiguration (KP1) durch eine oder mehrere Messvorrichtungen (MV) jeweils Messdaten zumindest eines Betriebsparameters (v, m, s, n) bereitgestellt werden, die im Betrieb des Fahrzeugs erfasst wurden und das Fahrverhalten eines Nutzers repräsentieren;- zumindest aus den jeweiligen Messdaten des zumindest einen Betriebsparameters (v, m, s, n) des Fahrzeugs ein erster Parametersatz (PS1) ermittelt wird, der ein erstes Maß für die Effizienz des Fahrzeugs mit der gegebenen Konfiguration (KP1) repräsentiert;- zumindest aus den jeweiligen Messdaten des zumindest einen Betriebsparameters (v, m, s, n) des Fahrzeugs für eine von der gegebenen Konfiguration (KP1) abweichende, virtuelle Konfiguration (KP2, ..., KPn) eines anderen Fahrzeugs ein zweiter Parametersatz (PS2(2), ..., PS2(n)) ermittelt wird, der ein zweites Maß für die Effizienz des Fahrzeugs mit der abweichenden Konfiguration (KP2, ..., KPn) repräsentiert, wobei sich die gegebene Konfiguration (KP1) und/oder die abweichende, virtuelle Konfiguration (KP2, ..., KPn) zumindest jeweils aus einem vorgegebenen Getriebe und einer vorgegebenen Antriebseinheit, umfassend eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrischen Antriebsmaschine, zusammensetzen, wobei sich die abweichende Konfiguration in zumindest einer der Komponenten von der vorgegeben Konfiguration unterscheidet; und- der erste und der zweite Parametersatz (PS1; PS2(2), ..., PS2(n)) derart verarbeitet werden, dass diejenige Konfiguration aus der gegebenen und der abweichenden, virtuellen Konfiguration (KP2, ..., KPn) ermittelt und ausgegeben wird, deren Maß für die Effizienz besser ist.Method for the computer-aided determination of a configuration optimized with regard to user behavior, which includes a drive configuration, of a vehicle, in particular a motor vehicle or a commercial vehicle, in which for the vehicle with a given configuration (KP1) by one or more measuring devices (MV). Measurement data of at least one operating parameter (v, m, s, n) are provided, which were recorded during operation of the vehicle and represent the driving behavior of a user; - at least from the respective measurement data of the at least one operating parameter (v, m, s, n) of the vehicle, a first parameter set (PS1) is determined, which represents a first measure of the efficiency of the vehicle with the given configuration (KP1); - at least from the respective measurement data of the at least one operating parameter (v, m, s, n) of the vehicle for a virtual configuration (KP2, ..., KPn) of another vehicle that deviates from the given configuration (KP1), a second parameter set (PS2 (2), ..., PS2 (n)) is determined, which is a second measure for represents the efficiency of the vehicle with the different configuration (KP2, ..., KPn), whereby the given configuration (KP1) and / or the different, virtual configuration (KP2, ..., KPn) each consist of at least one predetermined transmission and a predetermined drive unit comprising an internal combustion engine and/or an electric drive machine, wherein the deviating configuration differs from the predetermined configuration in at least one of the components; and - the first and second parameter sets (PS1; PS2(2), ..., PS2(n)) are processed in such a way that the configuration from the given and the deviating virtual configuration (KP2, ..., KPn) is determined and issued whose measure of efficiency is better.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum rechnergestützten Ermitteln einer im Hinblick auf ein Nutzerverhalten optimierten Konfiguration, insbesondere Antriebskonfiguration, eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug oder ein Nutzfahrzeug handeln.The invention relates to a method and a device for the computer-aided determination of a configuration, in particular drive configuration, of a vehicle that is optimized with regard to user behavior. The invention further relates to a computer program product. The vehicle can in particular be a motor vehicle or a commercial vehicle.
Die Effizienz eines Fahrzeugs kann heute anhand von Daten auf Basis von Normdaten eingesehen werden. Die Normdaten umfassen z.B. einen Kraftstoffverbrauch für eine Autobahnfahrt, eine Überlandfahrt, eine Stadtfahrt sowie einen kombinierten Verbrauch, eine Leistungsangabe der Antriebseinheit sowie Fahrleistungsdaten, wie die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h und die Höchstgeschwindigkeit. Der Kraftstoffverbrauch wird hierbei in Europa nach dem sog. „Neuen Europäischen Fahrzyklus“ bestimmt und ausgewiesen. In anderen Ländern wird der Verbrauch nach anderen Fahrzyklen ermittelt. Ein Verbraucher oder potentieller Interessent eines Fahrzeugs kann heute den Verbrauchsunterschied unterschiedlicher Fahrzeuge und/oder Antriebstechnologien anhand des Normverbrauchs miteinander vergleichen. In der Praxis treten jedoch häufig Unterschiede zu den von den Herstellern angegebenen Normdaten, insbesondere beim Kraftstoffverbrauch, auf, da der Kraftstoffverbrauch und die Fahrleistungen eines Fahrzeugs stark vom Anforderungsprofil eines Nutzers des Fahrzeugs abhängig sind. Für einen Verbraucher ist es daher schwierig, anhand der ausgewiesenen Normdaten unterschiedliche Fahrzeuge oder Fahrzeugtypen oder Fahrzeugkonfigurationen miteinander zu vergleichen, da er nicht sicher sein kann, welches der Fahrzeuge seinen Bedürfnissen am Besten entspricht.The efficiency of a vehicle can now be viewed using data based on standard data. The standard data includes, for example, fuel consumption for a motorway journey, a cross-country journey, a city journey as well as a combined consumption, a performance specification of the drive unit and driving performance data such as acceleration from 0 to 100 km/h and the top speed. Fuel consumption in Europe is determined and reported according to the so-called “New European Driving Cycle”. In other countries, consumption is determined based on different driving cycles. A consumer or potential buyer of a vehicle can now compare the difference in consumption between different vehicles and/or drive technologies based on standard consumption. In practice, however, there are often differences to the standard data specified by manufacturers, particularly in terms of fuel consumption, since the fuel consumption and performance of a vehicle are highly dependent on the requirements profile of a user of the vehicle. It is therefore difficult for a consumer to compare different vehicles or vehicle types or vehicle configurations based on the specified standard data, since he cannot be sure which of the vehicles best suits his needs.
Die
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen rechnergestützt eine Ermittlung einer, im Hinblick auf ein Nutzerverhalten, optimierten Konfiguration eines Fahrzeugs ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Computerprogrammprodukt anzugeben, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.It is therefore the object of the present invention to provide a method and a device with which a computer-aided determination of a configuration of a vehicle that is optimized with regard to user behavior is made possible. A further object of the invention is to provide a computer program product which is designed to carry out the method according to the invention.
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, ein Computerprogrammprodukt gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 13 sowie eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These tasks are solved by a method according to the features of
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum rechnergestützten Ermitteln einer im Hinblick auf ein Nutzerverhalten optimierten Konfiguration, insbesondere einer Antriebskonfiguration, eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug oder ein Nutzfahrzeug. In der vorliegenden Beschreibung ist der Begriff „Konfiguration“ weit zu verstehen und umfasst unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen im Sinne unterschiedlicher Ausstattungsmerkmale oder -varianten.The invention creates a method for the computer-aided determination of a configuration, in particular a drive configuration, of a vehicle that is optimized with regard to user behavior. The vehicle is in particular a motor vehicle or a commercial vehicle. In the present description, the term “configuration” is to be understood broadly and includes different vehicle configurations in the sense of different equipment features or variants.
In einem ersten Schritt werden für das Fahrzeug mit einer gegebenen Konfiguration durch eine oder mehrere Messvorrichtungen jeweils Messdaten zumindest eines Betriebsparameters bereitgestellt, die im Betrieb des Fahrzeugs erfasst wurden und das Fahrverhalten eines Nutzers repräsentieren. In einem nächsten Schritt wird zumindest aus den jeweiligen Messdaten des zumindest einen Betriebsparameters des Fahrzeugs ein erster Parametersatz ermittelt, der ein erstes Maß für die Effizienz des Fahrzeugs mit der gegebenen Konfiguration repräsentiert. Ferner wird zumindest aus den jeweiligen Messdaten des zumindest einen Betriebsparameters des Fahrzeugs für eine von der gegebenen Konfiguration abweichende, virtuelle Konfiguration eines anderen Fahrzeugs ein zweiter Parametersatz ermittelt, der ein zweites Maß für die Effizienz des Fahrzeugs mit der abweichenden Konfiguration repräsentiert, wobei sich die gegebene Konfiguration und/oder die abweichende, virtuelle Konfiguration zumindest jeweils aus einem vorgegebenen Getriebe und einer vorgegebenen Antriebseinheit, umfassend eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine, zusammensetzt, wobei sich die abweichende Konfiguration in zumindest einer der Komponenten von der vorgegebenen Konfiguration unterscheidet. Anschließend werden der erste und der zweite Parametersatz derart verarbeitet, dass diejenige Konfiguration aus der gegebenen und der abweichenden, virtuellen Konfiguration ermittelt und ausgegeben wird, deren Maß für die Effizienz besser ist.In a first step, measurement data of at least one operating parameter is provided for the vehicle with a given configuration by one or more measuring devices, which were recorded during operation of the vehicle and represent the driving behavior of a user. In a next step, a first parameter set is determined from at least the respective measurement data of the at least one operating parameter of the vehicle, which represents a first measure of the efficiency of the vehicle with the given configuration. Furthermore, at least from the respective measurement data of the at least one operating parameter of the vehicle for a virtual configuration of another vehicle that deviates from the given configuration, a second parameter set is determined, which represents a second measure of the efficiency of the vehicle with the deviating configuration, the given Configuration and/or the deviating, virtual configuration is composed at least in each case of a predetermined transmission and a predetermined drive unit, comprising an internal combustion engine and/or an electric drive machine, wherein the deviating configuration differs from the predetermined configuration in at least one of the components. The first and second parameter sets are then processed in such a way that the configuration whose measure of efficiency is better is determined and output from the given and the deviating virtual configuration.
Darüber hinaus kann die Konfiguration auch weitere Ausstattungsmerkmale umfassen, wie z.B. eine automatische Geschwindigkeitskontrolle, eine Standheizung und dergleichen.In addition, the configuration can also include other features, such as automatic speed control, auxiliary heating and the like.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, anhand von Messdaten eines Fahrzeugs, welche das Fahrverhalten eines Nutzers bei einer gegebenen Antriebskonfiguration (z.B. einem Ottomotor und Handschaltgetriebe) repräsentieren, auf die Effizienz eines anderen, virtuellen Fahrzeugs zu schließen, das eine andere Konfiguration (z.B. den im Messfahrzeug verwendeten Ottomotor in Verbindung mit einem Automatikgetriebe) umfasst. Hierdurch kann auf Basis individueller Informationen ausfindig gemacht werden, welche Konfiguration eines Fahrzeugs zum Fahrverhalten eines Nutzers am Besten passt. Hierdurch lassen sich beispielsweise Fragen wie „Nach wie vielen Jahren rechnet sich die Investition einer bestimmten Antriebseinheit?“, „Wie oft kann bei dem ermittelten Fahrverhalten ein elektrischer Fahrbetrieb bei einem Hybridfahrzeug genutzt werden?“, „Kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, wenn ein bestimmtes Getriebe verwendet wird?“, „Passt zum Fahrverhalten besser ein Otto- oder ein Dieselmotor?“, „Wie oft wird die Antriebsmaschine im Volllastbereich betrieben und könnte von daher ein stärker motorisiertes Fahrzeug von Vorteil sein?“ beantworten.The method according to the invention makes it possible to draw conclusions about the efficiency of another, virtual vehicle that has a different configuration (e.g. the one in the measurement vehicle) based on measurement data from a vehicle, which represent the driving behavior of a user with a given drive configuration (e.g. a gasoline engine and manual transmission). Otto engine used in conjunction with an automatic transmission). This makes it possible to find out, based on individual information, which configuration of a vehicle best suits the driving behavior of a user. This allows, for example, questions such as “After how many years does the investment in a particular drive unit pay off?”, “How often can electric driving be used in a hybrid vehicle given the determined driving behavior?”, “Can fuel consumption be reduced if a certain Transmission is used?", "Does a gasoline or a diesel engine suit the driving behavior better?", "How often is the drive engine operated at full load and could a more powerful vehicle therefore be an advantage?"
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird der zweite Parametersatz aus dem zumindest einen erfassten Betriebsparameter durch ein vorgegebenes Simulationsmodell ermittelt. Als Simulationsmodell kann beispielsweise eine Rückwärtsrechnung verwendet werden. Es sich jedoch auch andere Arten der Modellierung anwendbar. Auf Basis der Simulation kann dann das Maß der Effizienz ermittelt oder geschätzt werden.According to an expedient embodiment, the second parameter set is determined from the at least one recorded operating parameter using a predetermined simulation model. For example, a backward calculation can be used as a simulation model. However, other types of modeling can also be used. Based on the simulation, the level of efficiency can then be determined or estimated.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung erfolgt die Ermittlung für eine Mehrzahl von, von der vorgegebenen Konfiguration abweichenden, virtuellen Konfigurationen. Hierdurch ist der Vergleich einer Vielzahl von Konfigurationen verschiedener Fahrzeuge möglich, wodurch die Auswirkungen des Einsatzes bestimmter Fahrzeugmerkmale ermittelbar und darstellbar sind.In a further expedient embodiment, the determination is made for a plurality of virtual configurations that deviate from the predetermined configuration. This makes it possible to compare a large number of configurations of different vehicles, allowing the effects of the use of certain vehicle features to be determined and represented.
Als der zumindest eine Betriebsparameter werden eine oder mehrere der nachfolgenden Größen erfasst: eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Fahrpedalstellung, eine Bremspedalstellung, eine Fahrtstrecke pro Fahrt, ein Motorkennfeldbereich, ein benutzter Gang eines Getriebes, eine Drehzahl einer Antriebsmaschine des Fahrzeugs. Prinzipiell können alle solchen Betriebsparameter berücksichtigt werden, die eine Beurteilung der Effizienz eines Fahrzeugs erlauben.One or more of the following variables are recorded as the at least one operating parameter: a speed of the vehicle, an accelerator pedal position, a brake pedal position, a distance traveled per trip, an engine map area, a used gear of a transmission, a speed of a drive machine of the vehicle. In principle, all operating parameters that allow an assessment of the efficiency of a vehicle can be taken into account.
Für den ersten und/oder zweiten Parametersatz werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung einer oder mehrere der folgenden Parameter ermittelt: ein Kraftstoffverbrauch, ein Energieverbrauch, ein Volllastanteil bezogen auf eine Fahrstrecke, ein Verhältnis zwischen elektrischem Fahrbetrieb und verbrennungsmotorischem Fahrbetrieb.According to a further embodiment, one or more of the following parameters are determined for the first and/or second parameter set: a fuel consumption, an energy consumption, a full load proportion based on a route, a ratio between electric driving and internal combustion engine driving.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Messdaten des zumindest einen Betriebsparameters über einen vorgegebenen Zeitraum erfasst und in einem Speicher des Fahrzeugs zur späteren Verarbeitung gespeichert werden. Hierdurch ist es möglich, die Messdaten über einen längeren Zeitraum zu erfassen, und die Auswertung erst zu einem späteren Zeitpunkt vorzunehmen. Der vorgegebene Zeitraum sollte derart gewählt werden, dass eine zuverlässige Aussage hinsichtlich des Nutzungsverhaltens des Nutzers des Fahrzeugs ermöglicht ist. Der Zeitraum kann unter Umständen lediglich einen vollständigen Tag umfassen. Zweckmäßigerweise wird zumindest für eine Woche das Betriebsverhalten des Fahrzeugs messtechnisch erfasst, so dass Wochentage und Wochenendfahrten durch die Messung eingeschlossen sind.It is also useful if the measurement data of the at least one operating parameter is recorded over a predetermined period of time and stored in a memory of the vehicle for later processing. This makes it possible to... To record measurement data over a longer period of time and only carry out the evaluation at a later point in time. The specified period of time should be chosen in such a way that a reliable statement regarding the usage behavior of the user of the vehicle is possible. The period may only cover a full day. The operating behavior of the vehicle is expediently recorded by measurement for at least one week, so that weekdays and weekend trips are included in the measurement.
Die Ermittlung des ersten und/oder zweiten Parametersatzes erfolgt zweckmäßigerweise durch eine Recheneinheit des Fahrzeugs. Alternativ kann die Ermittlung des ersten und/oder zweiten Parametersatzes auch durch eine Fahrzeug-externe Recheneinheit erfolgen. In beiden Fällen werden hierzu zweckmäßigerweise die Messdaten aus dem Speicher des Fahrzeugs ausgelesen.The first and/or second parameter set is expediently determined by a computing unit of the vehicle. Alternatively, the determination of the first and/or second parameter set can also be carried out by a computing unit external to the vehicle. In both cases, the measurement data is expediently read out from the vehicle's memory.
Der erste und/oder zweite Parametersatz wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung aus den Messdaten des zumindest einen vorgegebenen Betriebsparameters ermittelt, welche Messdaten über einen vorgegebenen Zeitraum erfasst werden. Insbesondere wird der zumindest ein Betriebsparameter für einen über den Messzeitraum hinausgehenden Zeitraum hochgerechnet. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, zu ermitteln, welchen Energieverbrauch bzw. Benzinverbrauch das Fahrzeug mit der gegebenen Antriebskonfiguration und ein anderes Fahrzeug mit einer abweichenden, virtuellen Antriebskonfiguration über ein Jahr benötigt. Auf diese Weise ist es möglich, zu errechnen, ob sich für den Nutzer des Fahrzeugs bei einer geänderten Konfiguration ein energetischer und damit wirtschaftlicher Vorteil ergibt.According to a further embodiment, the first and/or second parameter set is determined from the measurement data of the at least one predetermined operating parameter, which measurement data is recorded over a predetermined period of time. In particular, the at least one operating parameter is extrapolated for a period that extends beyond the measurement period. This makes it possible, for example, to determine what energy consumption or gasoline consumption the vehicle with the given drive configuration and another vehicle with a different, virtual drive configuration require over a year. In this way, it is possible to calculate whether there will be an energetic and therefore economic advantage for the user of the vehicle if the configuration is changed.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass neben dem zumindest einen messtechnisch erfassten Betriebsparameter zumindest ein weiterer Parameter des Fahrzeugs zur Ermittlung des ersten und/oder zweiten Parametersatzes berücksichtigt wird. Beispielsweise kann das Gewicht des Fahrzeugs, welches unabhängig von der messtechnischen Erfassung der Betriebsparameter ist, in den ersten und/oder zweiten Parametersatz einfließen, da dieser den Benzin- bzw. Energieverbrauch unmittelbar beeinflusst. Darüber hinaus können auch weitere Parameter, wie z.B. eine Außentemperatur während des Betriebs des Fahrzeugs erfasst werden, so dass im Fall eines festgestellten ausgeprägten Kurzstreckenbetriebs unter Umständen ein Fahrzeug mit einem Latentwärmespeicher oder mit einer Standheizung zu einem verbesserten Energieverbrauch führen kann.In a further embodiment, it is provided that in addition to the at least one operating parameter recorded by measurement, at least one further parameter of the vehicle is taken into account to determine the first and/or second parameter set. For example, the weight of the vehicle, which is independent of the measurement-based recording of the operating parameters, can be included in the first and/or second parameter set, since this directly influences the gasoline or energy consumption. In addition, other parameters, such as an outside temperature, can also be recorded during operation of the vehicle, so that in the event of a significant short-distance operation being detected, a vehicle with a latent heat storage or with an auxiliary heater may, under certain circumstances, lead to improved energy consumption.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher einer digitalen Rechenvorrichtung geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte des vorher beschriebenen Verfahrens ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einer Recheneinheit läuft.The invention further relates to a computer program product that can be loaded directly into the internal memory of a digital computing device and includes software code sections with which the steps of the previously described method are carried out when the product runs on a computing unit.
Die Erfindung schafft weiterhin eine Vorrichtung mit Mitteln zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens. Dabei weist die Vorrichtung die gleichen Vorteile wie das erfindungsgemäße Verfahren auf.The invention further provides a device with means for carrying out the method described above. The device has the same advantages as the method according to the invention.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
1 in schematischer Form den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, und -
2 eine schematische Darstellung, welche die Vorgehensweise der Erfindung verdeutlicht.
-
1 in schematic form the sequence of the method according to the invention, and -
2 a schematic representation which illustrates the procedure of the invention.
Wenn von einer Konfiguration die Rede ist, so ist hierunter insbesondere eine Antriebskonfiguration eines Fahrzeugs zu verstehen. Dies bedeutet, eine Konfiguration umfasst zumindest ein bestimmtes Getriebe und eine bestimmte Antriebseinheit, welche jeweils aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Getriebe bzw. Antriebseinheiten auswählbar sind. Als Getriebevarianten stehen für ein Fahrzeug beispielsweise ein Handschaltgetriebe, eine Wandlerautomatik oder ein Doppelkupplungsgetriebe (auch Direktschaltgetriebe genannt) zur Verfügung. Die Antriebseinheit kann durch eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Antriebsmaschine gebildet sein. Eine Kombination aus Verbrennungskraftmaschine und elektrischer Antriebsmaschine wird als Hybridantrieb bezeichnet. Als Verbrennungskraftmaschine kann beispielsweise ein Otto- oder Dieselmotor zum Einsatz kommen. Typischerweise kann für ein Fahrzeug auch aus einer Anzahl an Antriebseinheiten unterschiedlicher Leistungen ausgewählt werden. Im Ergebnis ergibt sich damit für einen Kunden eine Vielzahl von möglichen Antriebs-Getriebe-Kombinationen, wobei die Effizienz des Fahrzeugs bei einem bestimmten Nutzerverhalten stark von der Antriebs-Getriebe-Kombination abhängig ist.When we talk about a configuration, this is to be understood in particular as a drive configuration of a vehicle. This means that a configuration includes at least one specific transmission and a specific drive unit, which can each be selected from a plurality of different transmissions or drive units. The transmission variants available for a vehicle include, for example, a manual transmission, an automatic torque converter or a dual clutch transmission (also called a direct shift transmission). The drive unit can be formed by an internal combustion engine and/or an electric drive machine. A combination of an internal combustion engine and an electric drive machine is called a hybrid drive. For example, a gasoline or diesel engine can be used as the internal combustion engine. Typically, a vehicle can also be selected from a number of drive units with different performances. The result is that a customer has a large number of possible drive-gearbox combinations, with the efficiency of the vehicle depending on a specific user behavior being heavily dependent on the drive-gearbox combination.
Der Begriff „Konfiguration“ ist jedoch auch dahingehend zu verstehen, dass weitere Ausstattungsmerkmale eines Fahrzeugs berücksichtigt sein können, welche die Effizienz des Fahrzeugs beeinflussen. Solche Komponenten können beispielsweise ein (adaptiver) Tempomat oder eine Zusatzheizung oder ein Latentwärmespeicher sein. Letztere können den Kraftstoffverbrauch insbesondere bei ausgeprägtem Kurzstreckenbetrieb reduzieren.However, the term “configuration” is also to be understood to mean that further equipment features of a vehicle can be taken into account, which influence the efficiency of the vehicle. Such components can be, for example, an (adaptive) cruise control or an additional heater or a latent heat storage. The latter can reduce fuel consumption, particularly during short-distance driving.
Das durch die Erfindung für verschiedene Fahrzeugkonfigurationen ermittelte Maß für die Effizienz umfasst unter anderem einen Kraftstoff- oder Energieverbrauch, welcher abhängig von der jeweiligen Fahrzeugkonfiguration und dem Nutzerverhalten ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Beantwortung der Frage, welche Fahrzeugkonfiguration am Besten zu einem bestimmten Nutzerprofil passt. Dies sind beispielsweise wie:
- - Nach wie vielen Jahren rechnet sich die Investition in einen Hybridantrieb?
- - Wie oft kann bei einem zu Grunde gelegten Fahrverhalten das elektrische Fahren in einem Hybridfahrzeug genutzt werden?
- - Kann der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden, wenn anstatt eines Handschaltgetriebes ein Automatikgetriebe verwendet wird?
- - Passt zu einem bestimmten Nutzerfahrverhalten besser ein Diesel- oder ein Benzinmotor?
- - Wie oft wird der Antrieb des Fahrzeugs im Volllastbereich betrieben und könnte daher ein stärker motorisierter Antrieb von Vorteil sein?
- - After how many years does the investment in a hybrid drive pay off?
- - Given driving behavior, how often can electric driving be used in a hybrid vehicle?
- - Can fuel consumption be reduced by using an automatic transmission instead of a manual transmission?
- - Does a diesel or a gasoline engine suit a certain user driving style better?
- - How often is the vehicle's drive operated at full load and could a more powerful drive be an advantage?
Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Beantwortung weiterer, im Zusammenhang mit der Effizienz stehender Fragen, welche anhand des typischerweise ausgewiesenen Normverbrauchs oder der Normdaten im Hinblick auf ein spezifisches Nutzerverhalten nicht beantwortet werden können.In addition, the method according to the invention makes it possible to answer further questions related to efficiency, which cannot be answered based on the typically reported standard consumption or the standard data with regard to specific user behavior.
Ein schematischer Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in
Darüber hinaus können neben den Betriebsparametern auch statische Parameter, wie z.B. die Masse des Fahrzeugs, zur Bestimmung eines Effizienzmaßes berücksichtigt werden. Neben der Masse können auch fahrzeugunabhängige Parameter, wie z.B. die während des Messzeitraums herrschende Temperatur, erfasst werden. Die jeweiligen Messdaten des oder der Betriebsparameter repräsentieren dabei das Fahrverhalten des Nutzers. Es ist zweckmäßig, wenn der vorgegebene Messzeitraum möglichst lang ist, um eine möglichst präzise Aussage über das Nutzungsverhalten des Nutzers zu erhalten. Es ist in diesem Zusammenhang zweckmäßig, wenn die Messdaten der erfassten Betriebsparameter über den Zeitraum in einem Speicher des Fahrzeugs zur späteren Verarbeitung zwischengespeichert werden.In addition to the operating parameters, static parameters, such as the mass of the vehicle, can also be taken into account to determine an efficiency measure. In addition to the mass, vehicle-independent parameters, such as the temperature prevailing during the measurement period, can also be recorded. The respective measurement data of the operating parameter(s) represent the user's driving behavior. It is advisable if the specified measurement period is as long as possible in order to obtain the most precise information possible about the user's usage behavior. In this context, it is expedient if the measurement data of the recorded operating parameters are temporarily stored over the period in a memory of the vehicle for later processing.
In einem zweiten Schritt S2 erfolgt eine Ermittlung eines ersten Parametersatzes aus den Messdaten der Betriebsparameter, der ein erstes Maß für die Effizienz des Fahrzeugs mit der gegebenen Konfiguration, d.h. das aktuelle Fahrzeug des Nutzers, repräsentiert. Der erste Parametersatz umfasst als Parameter beispielsweise einen Kraftstoffverbrauch für die messtechnisch erfasste Fahrstrecke bzw. einen Energieverbrauch, sofern die Antriebseinheit über einen elektrischen Antrieb verfügt, einen Volllastanteil bezogen auf die messtechnisch erfasste Fahrtstrecke, ein Verhältnis zwischen elektrischem Fahrbetrieb und verbrennungsmotorischem Fahrbetrieb, usw.In a second step S2, a first parameter set is determined from the measurement data of the operating parameters, which represents a first measure of the efficiency of the vehicle with the given configuration, i.e. the user's current vehicle. The first parameter set includes as parameters, for example, fuel consumption for the route recorded by measurement or energy consumption if the drive unit has an electric drive, a full load proportion based on the route recorded by measurement, a ratio between electric driving and combustion engine driving, etc.
Die Ermittlung des ersten Parametersatzes kann wahlweise durch eine Recheneinheit des Fahrzeugs oder durch eine Fahrzeug-externe Recheneinheit erfolgen. In beiden Fällen werden hierzu die zwischengespeicherten Messdaten aus dem Speicher des Fahrzeugs ausgelesen und durch die betreffende Recheneinheit verarbeitet.The first set of parameters can be determined either by a computing unit of the vehicle or by a computing unit external to the vehicle. In both cases, the temporarily stored measurement data is read from the vehicle's memory and processed by the relevant computing unit.
In einem Schritt S3 erfolgt die Ermittlung eines zweiten Parametersatzes aus den Messdaten der Betriebsparameter für eine von der gegebenen Konfiguration abweichende, virtuelle Konfiguration eines anderen Fahrzeugs. Der zweite Parametersatz repräsentiert hierbei ein zweites Maß für die Effizienz des Fahrzeugs mit der abweichenden Konfiguration. Dabei werden die gleichen Parameter für den zweiten Parametersatz ermittelt, wie diese für den ersten Parametersatz errechnet wurden. Bei dem anderen Fahrzeug handelt es sich um ein virtuelles Fahrzeug, welches in seiner Konfiguration von der Konfiguration des aktuellen Fahrzeugs des Nutzers abweicht. Die Daten des zweiten Parametersatzes werden vorzugsweise durch ein Simulationsmodell, beispielsweise nach dem Prinzip der Rückwärtsrechnung, ermittelt.In a step S3, a second parameter set is determined from the measurement data of the operating parameters for a virtual configuration of another vehicle that deviates from the given configuration. The second set of parameters represents a second measure of the efficiency of the vehicle with the different configuration. The same parameters are determined for the second parameter set as were calculated for the first parameter set. The other vehicle is a virtual vehicle whose configuration differs from the configuration of the user's current vehicle. The data of the second parameter set are preferably determined by a simulation model, for example according to the principle of backward calculation.
Bevorzugt erfolgt die Ermittlung des zweiten Parametersatzes nicht nur für eine, von der vorgegebenen Konfiguration abweichende Konfiguration, sondern für eine Vielzahl von möglichen Konfigurationen, so dass beispielsweise für sämtliche Motor-Getriebe-Kombinationen ein jeweiliger zweiter Parametersatz ermittelt wird.The second parameter set is preferably determined not only for a configuration that deviates from the predetermined configuration, but for a large number of possible configurations, so that, for example, for all engine A respective second parameter set is determined for each gear combination.
In einem Schritt S4 erfolgt schließlich eine Verarbeitung des ersten und des oder der zweiten Parametersätze derart, dass diejenige Konfiguration aus der gegebenen und der oder den abweichenden, virtuellen Konfiguration(en) ermittelt und ausgegeben wird, deren Maß für die Effizienz besser oder am Besten ist. Dieser Schritt kann eine Visualisierung einzelner Größen des ersten und zweiten Parametersatzes umfassen, so dass beispielsweise die Auswirkungen einer Konfigurationsänderung auf den Kraftstoffverbrauch, Anteile elektrischen Fahrens bei einem Hybridfahrzeug, usw. ersichtlich sind. Diese Informationen können dann als Grundlage dafür verwendet werden, welche Konfiguration eines Fahrzeugs für das Nutzerverhalten am Besten geeignet ist.Finally, in a step S4, the first and second parameter sets are processed in such a way that the configuration from the given and the deviating virtual configuration(s) whose measure of efficiency is better or best is determined and output . This step can include a visualization of individual variables of the first and second parameter sets, so that, for example, the effects of a configuration change on fuel consumption, proportions of electric driving in a hybrid vehicle, etc. can be seen. This information can then be used as a basis for determining which configuration of a vehicle is best suited to user behavior.
Insbesondere kann durch diese Auswertung aufgezeigt werden, nach wie vielen Jahren sich die Investition in einen Hybridantrieb im Vergleich zu einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor rechnen würde. Abhängig davon, ob das Fahrzeug eher im Kurzstrecken- oder im Langstreckenbetrieb gefahren wird, kann ein zum Fahrverhalten passender Antrieb ermittelt werden. Eine weitere, sich aus dem Vergleich ergebende Information ist, wie sich der Kraftstoffverbrauch verhält, wenn eine bestimmte Fahrzeugkonfiguration gewählt würde. Das erfindungsgemäße Verfahren kann damit insbesondere dazu verwendet werden, individuelle Bedürfnisse eines Nutzers zu ermitteln und ihm die Vorteile bestimmter Fahrzeugkonfigurationen zu veranschaulichen.In particular, this evaluation can show after how many years the investment in a hybrid drive would pay off compared to a vehicle with an internal combustion engine. Depending on whether the vehicle is driven for short or long distances, a drive that matches the driving behavior can be determined. Another piece of information resulting from the comparison is how fuel consumption would behave if a specific vehicle configuration were selected. The method according to the invention can therefore be used in particular to determine a user's individual needs and to illustrate the advantages of certain vehicle configurations to him.
Die Recheneinheit RE enthält Konfigurationsparameter KP1 für das Fahrzeug, mit dem die Messdaten durch die Messvorrichtung aufgenommen wurden sowie Konfigurationsparameter KP2(2), ..., KP2(n) für andere, virtuelle Fahrzeuge mit, im Vergleich dazu, anderen Konfigurationen. Konfiguration 1 repräsentiert beispielsweise ein Fahrzeug mit einem Ottomotor und einem Automatikgetriebe. Konfiguration 2 repräsentiert ein Fahrzeug mit einem Hybridantrieb und einem Automatikgetriebe. Konfiguration n repräsentiert ein Fahrzeug mit einem Dieselmotor und einem handgeschalteten Getriebe, usw.The computing unit RE contains configuration parameters KP1 for the vehicle with which the measurement data were recorded by the measuring device as well as configuration parameters KP2 (2), ..., KP2 (n) for other, virtual vehicles with, in comparison, different configurations. For example,
Durch die Recheneinheit RE erfolgt eine Verarbeitung der erfassten Betriebsparameter für die Konfigurationsparameter KP1 des Fahrzeugs des Nutzers. Als Ergebnis wird ein erster Parametersatz PS1 erhalten, der einer Rechen- und Anzeigeeinheit AE zugeführt wird. In entsprechender Weise erfolgt eine Verarbeitung der Betriebsparameter für die Konfigurationsparameter KP2, ..., KPn für die anderen, virtuellen Fahrzeuge mit den von dem Fahrzeug mit der Konfiguration 1 abweichenden Konfigurationen 2, ..., n. Für jedes Fahrzeug mit den Konfigurationsparametern KP2, ..., KPn wird durch Simulation ein zweiter Parametersatz PS2(2), ..., PS2(n) ermittelt und der Rechen- und Anzeigeeinheit AE zugeführt. Die Rechen- und Anzeigeeinheit AE nimmt dann die beschriebene Verarbeitung des ersten und der zweiten Parametersätze vor, so dass die für ein ermitteltes Nutzerverhalten optimalen Parametersätze ermittelt und ausgegeben werden. Die ermittelten Unterschiede der ersten und der zweiten Parametersätze können z.B. graphisch aufbereitet und visualisiert an einem Rechner zur Anzeige gebracht werden. Dabei wird aus den zweiten Parametersätzen PS2(2) und PS2(n) beispielsweise eine Änderung beim Kraftstoffverbrauch, den Volllastanteilen, den elektrisch Fahr-Anteilen (nur Konfiguration 2) gegenüber den entsprechenden Größen des ersten Parametersatzes PS1 ermittelt und ausgegeben. Korrespondierend dazu kann die dem besten Maß für die Effizienz die zu Grunde gelegte Konfiguration dargestellt werden.The computing unit RE processes the recorded operating parameters for the configuration parameters KP1 of the user's vehicle. The result is a first parameter set PS1, which is fed to a computing and display unit AE. In a corresponding manner, the operating parameters for the configuration parameters KP2, ..., KPn are processed for the other virtual vehicles with the
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