DE102009041559A1

DE102009041559A1 - Kraftfahrzeug mit Energieverbrauchsermittlung eines Nebenaggregats

Info

Publication number: DE102009041559A1
Application number: DE102009041559A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr.-Ing. Gast; Denny Diplomand Kirchner; Ralf Michael Dipl.-Ing. Oberfell; Andreas Dr.-Ing. Schwarzhaupt
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Der Energieverbrauch eines Kraftfahrzeugs (1) soll, wenn möglich, weiter reduziert werden können. Hierzu wird ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Antriebsmotor (2) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (1) und mindestens einem Energie verbrauchenden Nebenaggregat (3, 4) bereitgestellt, wobei an das Nebenaggregat (3, 4) eine Verbrauchsermittlungseinrichtung (5) zum Messen, Berechnen oder Schätzen eines aktuellen Energieverbrauchs des Nebenaggregats (3, 4) angeschlossen ist. Außerdem wird ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1) bereitgestellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und mindestens einem Energie verbrauchenden Nebenaggregat. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs.
Ein Kraftfahrzeug besitzt neben dem Antriebsmotor in der Regel zahlreiche Nebenaggregate, die Energie konsumieren. Derartige Nebenaggregate sind beispielsweise die Klimaanlage, die Beleuchtung, und dergleichen. Der Energieverbrauch dieser Nebenaggregate ist nicht unerheblich. Daher wäre es anzustreben, nicht nur den Energieverbrauch des Antriebsmotors zu reduzieren, sondern auch den Energieverbrauch der Nebenaggregate einzuschränken, wenn dies ohne weiteres möglich ist. In zahlreichen Situationen besteht nämlich ein hoher Energiebedarf durch den Betrieb von Nebenverbrauchern bzw. Nebenaggregaten im Kraftfahrzeug, die zum derzeitigen Moment nicht benötigt werden bzw. deren Betriebszustand optimiert werden kann. Der Energiebedarf der einzelnen Nebenaggregate ist jedoch für den Fahrer nicht ersichtlich. Vielmehr erhält er lediglich eine Aussage über den Gesamtverbrauch des Fahrzeugs, wenn die hierfür üblichen Instrumentarien vorhanden sind.
Aus der Druckschrift DE 10 2005 005 002 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsparen von Energie in einem Fahrzeug bekannt. Das Fahrzeug weist einen Antriebsmotor und mindestens ein Energie verbrauchendes Aggregat auf und der Antriebsmotor ist durch einen im Fahrzeug betriebsbedingten Energiebedarf belastet. Zur effektiveren Nutzung der in dem Fahrzeug bereitgestellten Energie des Antriebsmotors wird ein Energieverbrauch mindestens eines Aggregats in Abhängigkeit von einer Belastung des Antriebsmotors durch einen Zusatzversteller verstellt.
Nebenaggregate in Kraftfahrzeugen sind in der Regel bereits bedarfsorientiert ausgelegt. Der Fahrer besitzt jedoch weder den Einblick in den Systemzustand und den momentanen Energieverbrauch einzelner Nebenaggregate, noch kann er gezielt auf diese Systeme einwirken.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin ein Hilfsmittel bereitzustellen, um den Energiebedarf eines Kraftfahrzeugs weiter zu verringern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Es wird somit bereitgestellt ein Kraftfahrzeug mit

– einem Antriebsmotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und
– mindestens einem Energie verbrauchenden Nebenaggregat, wobei
– an das Nebenaggregat eine Verbrauchsermittlungseinrichtung zum Messen, Berechnen oder Schätzen eines aktuellen Energieverbrauchs des Nebenaggregats angeschlossen ist.

Darüber hinaus wird zur Verfügung gestellt ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das einen Antriebsmotor und mindestens ein Energie verbrauchendes Nebenaggregat aufweist, wobei ein aktueller Energieverbrauch des Nebenaggregats gemessen, berechnet oder geschätzt wird.
In vorteilhafter Weise ist es so möglich, dass der Energieverbrauch der einzelnen Nebenaggregate zur Verfügung steht, so dass entsprechende Energieeinsparmaßnahmen getroffen werden können.
Bei dem mindestens einen Nebenaggregat kann es sich um eine Klimaanlage, eine Beleuchtung, einen Luftpresser usw. handeln. Bei einer Weiterentwicklung wird der aktuelle Energieverbrauch des mindestens einen Nebenaggregats dem Fahrer mit einer Schnittstelleneinrichtung mitgeteilt, und an dem Nebenaggregat oder der Schnittstelleneinrichtung ist eine Stelleinrichtung vorgesehen, mit der der Betrieb des Nebenaggregats manuell veränderbar ist. Hierbei kann die Schnittstelleneinrichtung dazu ausgelegt sein, auf Grund von Betriebsdaten des mindestens einen Nebenaggregats einer Energieeinsparmöglichkeit des mindestens einen Nebenaggregats automatisch zu ermitteln und dem Fahrer mitzuteilen.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist an dem Nebenaggregat eine Regeleinrichtung angeordnet, die das Nebenaggregat auf der Basis seines aktuellen Energieverbrauchs regelt.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die schematisch ein Kraftfahrzeug mit Nebenaggregat und Verbrauchsermittlungseinrichtung zeigt.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
Entsprechend dem in der Figur dargestellten Beispiel besitzt ein Kraftfahrzeug 1 neben seinem Antriebsmotor 2 eine Klimaanlage 3 als Nebenaggregat bzw. Energie konsumierenden Nebenverbraucher. Weiterhin verfügt das Kraftfahrzeug 1 über eine übliche Beleuchtung 4. Auch diese Beleuchtung 4 stellt ein Nebenaggregat dar, das Energie bzw. Kraftstoff verbraucht.
Das Kraftfahrzeug 1 besitzt ferner erfindungsgemäß eine Verbrauchsermittlungseinrichtung 5, die mit den einzelnen Aggregaten in Verbindung steht und deren Energieverbrauch ermitteln kann. Das Ermitteln kann durch einfaches Messen, durch Berechnen auf der Grundlage von tatsächlichen Werten oder durch Schätzen auf Grund vergangener Werte oder anderer den Energieverbrauch nicht unmittelbar angebender Werte erfolgen.
Im vorliegenden Beispiel ist die Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 mit der Klimaanlage 3 und der Beleuchtung 4 verbunden. Sie ermittelt von diesen Nebenaggregaten den Energieverbrauch. So wird beispielsweise festgestellt, dass die Klimaanlage 100 W, die Beleuchtung 70 W und ein in der Figur nicht dargestellter Luftpresser 400 W verbraucht. Diese Werte werden von der Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 6 übertragen. Mit dieser Schnittstelle 6 werden die Verbrauchswerte der Nebenaggregate dem Fahrer mitgeteilt. Beispielsweise können die Werte explizit in einer Anzeige dargestellt werden. Die Verbrauchswerte können aber auch mit LED- oder Balkenanzeigen einfach stufenweise dargeboten werden, wenn das Nebenaggregat beispielsweise nur wenige einzelne Betriebszustände besitzt (z. B. Gebläsestufen 1 bis 3).
Eine Recheneinrichtung (in der Figur nicht dargestellt) kann in die Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 integriert oder an sie angeschlossen sein, um auf Grund vorgegebener Daten über die Nebenaggregate bzw. über die aktuelle Situation mögliche Maßnahmen zur Einsparung von Energie zu ermitteln. Diese automatisch ermittelten Maßnahmen können in Verbindung mit der möglichen Kraftstoffersparnis dem Fahrer ebenfalls über die Schnittstelle 6 mitgeteilt werden. Ein Vorschlag zur Energieeinsparung könnte beispielsweise lauten: Beleuchtung abschalten, Gebläse der Klimaanlage von Stufe 3 auf Stufe 2 herabstellen, etc. Für diesen Vorschlag benötigt die Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 beispielsweise auch Betriebsdaten des Motors 2. So kann es beispielsweise sinnvoll sein, bei einer Bergfahrt die Klimaanlage herabzustellen und dadurch Energie einzusparen, während dies bei einer Talfahrt nicht notwendig ist, wenn die Energie für die Klimaanlage über einen das Fahrzeug bremsenden Generator gewonnen wird.
Auf Grund des Vorschlags dieses Systems kann der Fahrer die einzelnen Nebenaggregate in ihrem Betriebszustand entsprechend ändern. Beispielsweise kann er die Beleuchtung dann entsprechend an- und abschalten. Auch kann er gegebenenfalls das Gebläse der Klimaanlage manuell verstellen. In diesem Falle wäre das System mit der Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 und der Schnittstelle 6 ein reines Informationssystem.
Die Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 kann aber auch für einen Regelbetrieb genutzt werden. In die Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 wäre dann eine entsprechende Regeleinrichtung integriert bzw. es wäre eine Regeleinrichtung an die Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 angeschlossen, um die jeweiligen Nebenaggregate automatisch zu regeln. Diese Regelungsmöglichkeit ist in der Figur durch die Doppelpfeile zwischen den Aggregaten und der Verbrauchsermittlungseinrichtung 5 symbolisiert. Es könnte dann ein Automatikbetrieb (z. B. Eco-Modus) vorgesehen sein, in dem das System die Nebenverbraucher beispielsweise ständig auf den geringsten Energieverbrauch regelt, indem es sie abschaltet, sobald sie nicht benötigt werden. Gegebenenfalls können der oder die Sollwerte für das Regelungssystem auch durch den Fahrer situationsbedingt vorgegeben werden.
In vorteilhafter Weise ermöglicht das oben beschriebene Kraftfahrzeug bzw. das entsprechende Verfahren eine Energie-/Kraftstoffersparnis durch Sensibilisierung des Fahrers auf Einsparpotentiale bei nicht benötigten Nebenaggregaten. Außerdem kann so eine bessere Transparenz im Kraftstoffverbrauch gewährleistet werden.

1: Kraftfahrzeug
2: Antriebsmotor
3: Klimaanlage
4: Beleuchtung
5: Verbrauchsermittlungseinrichtung
6: Schnittstelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005005002 A1 [0003]

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit – einem Antriebsmotor (2) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (1) und – mindestens einem Energie verbrauchenden Nebenaggregat (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass – an das Nebenaggregat (3, 4) eine Verbrauchsermittlungseinrichtung (5) zum Messen, Berechnen oder Schätzen eines aktuellen Energieverbrauchs des Nebenaggregats (3, 4) angeschlossen ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Nebenaggregat eine Klimaanlage (3), ein Beleuchtung (4) oder ein Luftpresser ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Energieverbrauch des mindestens einen Nebenaggregats (3, 4) dem Fahrer mit einer Schnittstelleneinrichtung (6) mitgeteilt wird und an dem Nebenaggregat (3, 4) oder der Schnittstelleneinrichtung (6) eine Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Betrieb des Nebenaggregats (3, 4) manuell veränderbar ist.
Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinrichtung (6) dazu ausgelegt ist, auf Grund von Betriebsdaten des mindestens einen Nebenaggregats (3, 4) eine Energieeinsparmöglichkeit des mindestens einen Nebenaggregats (3, 4) zu ermitteln und dem Fahrer mitzuteilen.
Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Nebenaggregat (3, 4) eine Regeleinrichtung angeordnet ist, die das Nebenaggregat (3, 4) auf der Basis seines aktuellen Energieverbrauchs regelt.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das einen Antriebsmotor (2) und mindestens ein Energie verbrauchendes Nebenaggregat (3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Energieverbrauch des Nebenaggregats (3, 4) gemessen, berechnet oder geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenaggregat (3, 4) auf der Basis seines aktuellen Energieverbrauchs geregelt wird.