DE102010036528B4

DE102010036528B4 - Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von zurückgewonnener Energie für ein Hybridelektrofahrzeug

Info

Publication number: DE102010036528B4
Application number: DE102010036528.9A
Authority: DE
Inventors: Dale Scott Crombez
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2030-07-21
Also published as: CN101985282B; US8248221B2; US20110023772A1; CN101985282A; DE102010036528A1

Abstract

Anzeigevorrichtung (64) für ein Fahrzeug (10), mit: einer Informationsanzeige (66), welche einen Anzeiger für zurückgewonnene Energie aufweist; und einem Controller (54), welcher dahingehend konfiguriert ist: zumindest teilweise basierend auf einem Betrag zurückgewonnener Energie unter Verwendung eines regenerativen Bremssystems (58) und eines Gesamtbetrages geforderter Bremsenergie einen Wert für zurückgewonnene Energie zu berechnen, indem das Verhältnis der Menge an zurückgewonnener Energie zur gesamten Menge an geforderter Bremsenergie berechnet wird; und ein Signal zu übertragen, welches für den Wert der zurückgewonnenen Energie indikativ ist, derart, dass der Anzeiger der Informationsanzeige (66) zurückgewonnene Energie basierend auf dem Wert der zurückgewonnenen Energie darstellt, wobei der von dem Anzeiger für zurückgewonnene Energie angezeigte Wert für zurückgewonnene Energie ein über eine vorbestimmte Zeitdauer oder ein über eine von dem Fahrzeug (10) zurückgelegte Fahrtstrecke gemittelter Wert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von zurückgewonnener Energie für ein Hybridelektrofahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Anzeigen von Energie, welche von einem regenerativen Bremssystem bzw. einer Nutzbremse eines Kraftfahrzeuges zurückgewonnen wurde.
Fahrzeuge, seien es PKWs oder Nutzfahrzeuge, weisen eine Anzahl von Messinstrumenten, Anzeigevorrichtungen und diversen anderen Anzeigen auf, die dazu dienen sollen, den Fahrer des Fahrzeugs mit Information hinsichtlich des Fahrzeugs und seiner Umgebung zu versorgen. Mit der Verfügbarkeit neuer Technologien z. B. bei Hybridelektrofahrzeugen (nachfolgend HEVs genannt) wurde eine Vielzahl neuartiger Messgeräte und Informationsanzeigen entwickelt, die den Fahrer dahingehend unterstützen sollen, die Betriebsweise solcher Fahrzeuge, welche neuartige Technologien nutzen, besser kennenzulernen. Z. B. weisen viele HEVs Messinstrumente auf, welche den Fahrer mit Information über die diversen Hybridfahrzustände versorgen. Diese Messinstrumente zeigen dem Fahrer beispielsweise an, ob das Fahrzeug nur von dem Verbrennungsmotor, nur von dem Elektromotor oder in Kombination von beiden angetrieben wird. In ähnlicher Weise kann durch eine Anzeige sichtbar gemacht werden, wann der Elektromotor als ein Generator betrieben wird und eine Energiespeichervorrichtung, wie z. B. eine Batterie, wieder auflädt.
Was HEVs betrifft, so ist es bekannt, dass manche Fahrer – zum Teil aufgrund ihrer Fahrgewohnheiten – nicht dazu in der Lage sind, ein insgesamt angestrebtes Maß an Kraftstoffeinsparung zu erreichen. In vielen Fällen sind die Fahrer zwar bestrebt, ihr Verhalten zu ändern; sie sind jedoch außerstande, die empfohlenen Techniken in tatsächliche Änderungen ihrer Fahrgewohnheiten umzusetzen. Darüber hinaus können herkömmliche Messinstrumente oder Anzeigen irreführend dahingehend sein, was die Korrelation zwischen Informationen, welche die während des Bremsens zurückgewonnene Energie angeht, mit einer zukünftigen Kraftstoffeinsparung des Fahrzeuges betrifft. Von daher kann der Fahrer außerstande sein, seine aktuellen Fahrgewohnheiten so anzupassen, dass er das Maß einer künftigen Kraftstoffeinsparung verbessert.
Die JP 2009 035049 A beschreibt eine Visualisierung verschiedener Parameter in einem Hybridfahrzeug mittels farbiger Balkenanzeigen.
Aus der JP 2006 290 182 A ist es bekannt, verschiedene Fahrzeugbetriebsparameter mittels Balkenanzeigen für den Fahrer zu visualisieren, wobei die Auswahl der Parameter vom Fahrer vorgenommen werden kann.
Aus der DE 10 2004 013 288 A1 ist es bei einem konventionellen, nicht hybriden Fahzeug bekannt, die bei jeder Bremsbetätigung ”verlorene” Gesamtbremsenergie aufzusummieren und anzuzeigen.
Aus der JP 2002 274 219 A ist es bekannt, während der Bremsvorgänge eine Größe zu berechnen und anzuzeigen, die das Verhältnis von regenerativer Energie und (von den Bremsen) absorbierter Energie darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, die den Fahrer besonders klar und anschaulich zu einer langfristig kraftstoffsparenden Fahrweise veranlasst.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bereitgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Bei einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Informationsanzeige, welche wenigstens einen Anzeiger für zurückgewonnene Energie aufweist, und mit einem Controller, welcher dahingehend konfiguriert ist, Information, welche ein Bremssystem des Fahrzeugs betrifft, zu empfangen, ist vorgesehen, dass das Bremssystem ein Reibungsbremssystem und eine Nutzbremsvorrichtung aufweist, und wenigstens einen Prozentwert für zurückgewonnene Energie basierend auf dem Betrieb der Nutzbremsvorrichtung und des Reibungsbremssystems zu ermitteln, und den wenigstens einen Prozentwert für zurückgewonnene Energie zu übertragen, so dass die Informationsanzeige den wenigstens einen Anzeiger für zurückgewonnene Energie basierend auf dem wenigstens einen Prozentwert für zurückgewonnene Energie anzeigt bzw. sichtbar macht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der wenigstens eine Anzeiger für zurückgewonnene Energie einen Anzeiger für die gesamte zurückgewonnene Energie und einen Anzeiger für die momentane zurückgewonnene Energie.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der wenigstens eine Prozentwert für zurückgewonnene Energie einen Prozentwert für die gesamte zurückgewonnene Energie, welcher dem Anzeiger für die gesamte zurückgewonnene Energie zugeordnet ist, und einen Prozentwert für die momentane zurückgewonnene Energie, welcher dem Anzeiger für die momentane zurückgewonnene Energie zugeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entspricht der Prozentwert für die gesamte zurückgewonnene Energie dem Verhältnis der unter Verwendung der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnenen gesamten Energiemenge zur gesamten Menge an Bremsenergie, welche von der Nutzbremsvorrichtung und der Reibungsbremsvorrichtung von einem Fahrer des Fahrzeuges angefordert wurde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entspricht der Prozentwert an momentaner zurückgewonnener Energie einem momentanen Prozentwert von dem gesamten Bremsdrehmoment, welches von der Nutzbremsvorrichtung zum Abbremsen des Fahrzeuges verwendet wurde.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entspricht der Prozentwert der momentanen zurückgewonnenen Energie einem momentanen Prozentwert von der gesamten Bremskraft, welche auf die Nutzbremsvorrichtung zum Abbremsen des Fahrzeuges ausgeübt wird.
Bei einem Verfahren zum Anzeigen von Information betreffend die Energieeffizienz eines Fahrzeuges, können folgende Schritte vorgesehen sein: Ermitteln eines Gesamtwertes an zurückgewonnener Energie basierend auf einem von einer Nutzbremsvorrichtung während eines Abbremsens des Fahrzeuges zurückgewonnenen Energiebetrag, und Übertragen eines Signals, welches indikativ für den Wert an gesamter zurückgewonnener Energie, an eine Informationsanzeige, welche einen ersten Anzeiger für zurückgewonnene Energie aufweist, der dem Wert an gesamter zurückgewonnener Energie zugeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung basiert der Wert an gesamter zurückgewonnener Energie ferner auf dem Verhältnis der unter Verwendung der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnenen Energie zur gesamten Menge an angeforderter Bremsenergie.
Das Verfahren kann weiterhin folgende Schritte aufweisen: Ermitteln eines Wertes der momentanen zurückgewonnenen Energie basierend auf dem momentanen Wert des gesamten Bremsdrehmoments, der Leistung, der Beschleunigung, oder der Kraft unter Verwendung der Nutzbremsvorrichtung, wobei der Wert der momentanen zurückgewonnenen Energie ferner auf einem momentanen Wert des gesamten Bremsdrehmoments, der Leistung, Beschleunigung oder Kraft unter Verwendung der Reibungsbremsvorrichtung basiert, und Übertragen eines Signals, welches indikativ für den Wert der momentanen zurückgewonnenen Energie ist, an eine Informationsanzeige, welche einen zweiten Anzeiger für zurückgewonnene Energie aufweist, der dem momentanen Wert der zurückgewonnenen Energie zugeordnet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Hybridelektrofahrzeuges mit einer Informationsanzeige gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine detaillierte Darstellung der in 1 dargestellten Informationsanzeige;
3 eine alternative Ansicht der Informationsanzeige; und
4 ein vereinfachtes, beispielhaftes Flussdiagramm zur Erläuterung einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung.
Hybridfahrzeuge können herkömmliche Informationsanzeigen oder Messinstrumente aufweisen, die dazu vorgesehen sind, den Fahrer über die jeweiligen Hybridfahrzustände zu informieren. Die Hybridfahrzustände können so angezeigt werden, dass der Fahrer die Betriebsweise des Fahrzeugs modifizieren kann, um dien Wert der Kraftstoffeinsparung bzw. den sog. FE-Wert (”FE” = ”Fuel Economy”) des Fahrzeugs zu verbessern. Beispielsweise weisen viele Hybridfahrzeuge eine herkömmliche ”Antriebsunterstützungsanzeige” auf, um anzuzeigen, wann das Fahrzeug den Elektromotor so betreibt, dass dieser die Beschleunigung des Hybridfahrzeugs unterstützt. Darüberhinaus kann die herkömmliche ”Antriebsunterstützungsanzeige” anzeigen, wann der Elektromotor dazu verwendet wird, eine Batterie des Fahrzeugs während des regenerativen Bremsens bzw. der Nutzbremsung aufzuladen.
In Kombination mit herkömmlichen Anzeigen bzw. Messinstrumenten für die momentane Kraftstoffeinsparung können solche herkömmlichen Informationsanzeigen dem Fahrer einen falschen Eindruck hinsichtlich einer verbesserten Effizienz bzw. Kraftstoffeinsparung während eines Bremsvorganges vermitteln. Dieser falsche Eindruck einer verbesserten Kraftstoffeinsparung kann auf den Umstand zurückzuführen sein, dass während des Bremsens ein hoher momentaner Kraftstoffeinsparungswert angezeigt werden kann, und dass auch eine Anzeige erfolgt, dass die Batterie unter Einsatz der Nutzbremsvorrichtung Energie zurückgewinnt. Der momentane FE-Wert ist hoch, da das Fahrzeug nicht mehr länger Kraftstoff verbraucht. Obwohl die Nutzbremsvorrichtung zur Verbesserung der Kraftstoffeinsparung bzw. des FE-Wertes des Hybridfahrzeugs beitragen kann, kann eine bessere Kraftstoffeinsparung erzielt werden, wenn der Fahrer das Hybridfahrzeug auf eine weniger aggressive Weise (z. B. unter behutsamerem Beschleunigen und Abbremsen) betreibt.
Mit anderen Worten zeigt eine herkömmliche Informationsanzeige es dem Fahrer nicht an, dass die mittels der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnene Energie verbraucht und diese Energie infolge des Einsatzes der Reibungsbremse verloren ist. Die herkömmliche Informationsanzeige kann den Fahrer vielmehr dazu verleiten, zu glauben, dass selbst ein aggressives Bremsen die gesamte Kraftstoffeinsparung verbessert, da herkömmliche Anzeigen bzw. Messinstrumente für die momentane Kraftstoffeinsparung Spitzenwerte, Sättigungswerte oder ausgeschöpfte Werte während der Abbremsung anzeigen.
Im Lichte der vorstehenden Ausführungen zeigt 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 10 kann einen Verbrennungsmotor 12 und eine erste elektrische Maschine oder Generator 14 aufweisen. Der Verbrennungsmotor 12 und der Generator 14 können über eine Kraft- bzw. Leistungsübertragungsanordnung miteinander verbunden sein, welche in der vorliegenden Ausführung als Planetengetriebe 16 ausgebildet ist. Selbstverständlich können andere Kraftübertragungsanordnungen einschließlich anderer Zahnradsätze oder anderer Getriebe dazu verwendet werden, den Verbrennungsmotor 12 an den Generator 14 zu koppeln. Ferner kann das Planetengetriebe 16 ein Hohlrad 18, einen Träger 20, Planetenräder 22 und ein Sonnenrad 24 aufweisen.
Der Generator 14 kann weiterhin ein Ausgangsdrehmoment an eine an das Sonnenrad 24 gekoppelte Welle 26 liefern. In ähnlicher Weise kann der Verbrennungsmotor 12 ein Ausgangsdrehmoment an eine Kurbelwelle 28 liefern, welche an eine Welle 30 über eine Passivkupplung 32 gekoppelt ist. Die Kupplung 32 kann einen Schutz gegenüber Zuständen mit übergroßem Drehmoment bieten. Die Welle 30 kann an den mit 20 bezeichneten Träger des Planetengetriebes 16 gekoppelt sein, und das Hohlrad 18 kann an eine Welle 34 gekoppelt sein, welche an einen ersten Satz von Fahrzeugantriebsrädern oder primärer Antriebsräder 36 über einen Zahnradsatz 38 gekoppelt ist.
Das Fahrzeug 10 kann eine zweite elektrische Maschine oder Motor 40 aufweisen, welche bzw. welcher dazu eingesetzt werden kann, Drehmoment an eine Welle 42 zu liefern, die an den Zahnradsatz 38 gekoppelt ist. Andere Fahrzeuge im Rahmen der vorliegenden Erfindung können andere elektrische Maschinenanordnungen, wie z. B. mehr oder weniger als zwei elektrische Maschinen, aufweisen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform kann die elektrische Maschinenanordnung (d. h. der Elektromotor 40 und der Generator 14) jeweils als Motor zur Abgabe von Drehmoment eingesetzt werden. Alternativ kann jede der Komponenten als Generator eingesetzt werden, wobei sie dann elektrische Energie an einen Hochspannungsbus 44 und an eine Energiespeichervorrichtung 46 liefert, welche eine Batterie 48 und ein Batteriesteuerungsmodul BCM 50 (BCM = ”Battery Control Module”) aufweist.
Die Batterie 48 kann eine Hochspannungsbatterie sein, welche dazu in der Lage ist, elektrische Energie zum Betreiben des Motors 40 und des Generators 14 abzugeben. Das BCM 50 dient als Controller für die Batterie 48. Es können auch andere Arten von Energiespeichervorrichtungen bei einem Fahrzeug wie dem Fahrzeug 10 verwendet werden. Beispielsweise kann eine Vorrichtung wie ein Kondensator verwendet werden, welcher ähnlich wie eine Hochspannungsbatterie dazu in der Lage ist, elektrische Energie sowohl zu speichern als auch abzugeben.
Alternativ kann eine Vorrichtung wie z. B. eine Brennstoffzelle in Verbindung mit einer Batterie und/oder einem Kondensator dazu eingesetzt werden, elektrische Energie für das Fahrzeug 10 bereitzustellen.
Entsprechend 1 sind der Motor 40, der Generator 14, das Planetengetriebe 16 und ein Teil des zweiten Zahnradsatzes 38 insgesamt als Getriebe 52 bezeichnet. Zur Steuerung des Verbrennungsmotors 12 und von Komponenten des Getriebes 52 (d. h. des Generators 14 und des Motors 40) kann ein Fahrzeugsteuerungssystem, welches allgemein als Controller 54 bezeichnet ist, vorgesehen sein. Obwohl das Fahrzeusteuerungssystem in 1 als ein einzelner Controller dargestellt ist, kann dieses auch mehrere Controller aufweisen, welche zur Steuerung mehrerer Fahrzeugsysteme verwendet werden können. Beispielsweise kann der Controller 54 als Fahrzeugsystemcontroller/Antriebsstrangsteuerungsmodul (VSC/PCM) ausgebildet sein.
Ein CAN 56 (CAN = ”Controller Area Network”) 56 kann es dem Controller 54 ermöglichen, mit dem Getriebe 52 und dem BCM 50 in Datenaustausch zu treten. So wie die Batterie 48 ein BCM 50 aufweist, können andere Vorrichtungen ihre eigenen Controller aufweisen. Beispielsweise kann eine Motorsteuerungseinheit ECU (ECU = ”Engine Control Unit”) in Datenaustausch mit dem Controller 54 stehen und Steuerungsfunktionen an dem Verbrennungsmotor 12 ausüben. Zusätzlich kann das Getriebe 52 ein Getriebesteuerungsmodul TCM (TCM = ”Transmission Control Module”) aufweisen, welches dahingehend konfiguriert ist, die Steuerung spezifischer Komponenten innerhalb des Getriebes 52, wie z. B. des Generators 14 und/oder des Motors 40, zu koordinieren. Einige oder sämtliche dieser diversen Controller können ein Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung bilden. Obwohl die Darstellung und Beschreibung in Verbindung mit dem Fahrzeug 10 in Form eines HEV erfolgt, versteht sich, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch in Verbindung mit anderen Arten von Fahrzeugen implementiert werden können, beispielsweise solchen, die nur durch einen Elektromotor angetrieben werden. Es versteht sich ferner, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei Fahrzeugen implementiert werden können, welche wenigstens eine Vorrichtung zur alternativen Energierückgewinnung und -speicherung wie z. B. eine Schwungradvorrichtung, eine hydraulische Vorrichtung oder eine pneumatische Vorrichtung aufweisen. Schließlich kann auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine alternative Energierückgewinnungs- und -speichervorrichtung mit sekundären Antriebsmaschinen wie z. B. einem Verbrennungsmotor für flüssigen Kraftstoff oder einer elektrischen Maschine integriert ausgebildet sein.
1 zeigt weiterhin vereinfachte schematische Darstellungen eines Bremssystems 58, eines Gaspedals 60 und einer Klimaanlage 62. Das Bremssystem 58 kann Komponenten wie ein Bremspedal, Positionssensoren, Drucksensoren oder Kombinationen hiervon aufweisen, sowie eine mechanische Verbindung mit den Fahrzeugrädern, wie z. B. den Rädern 36, um ein Reibungsbremsen zu bewirken. Gemäß einer Ausführungsform oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Bremssystem 58 auch ein regeneratives Bremssystem bzw. eine Nutzbremsvorrichtung aufweisen, bei welchem bzw. welcher Bremsenergie aufgenommen und als elektrische Energie in der Batterie 48 gespeichert wird. Natürlich kann auch eine andere Bremseinrichtung als eine elektrische Nutzbremsvorrichtung als Teil des Bremssystems 58 vorgesehen sein (z. B. eine hydraulische Nutzbremsvorrichtung, eine mechanische Nutzbremsvorrichtung od. dgl.). In ähnlicher Weise kann das Gaspedal 60 einen Sensor oder mehrere Sensoren aufweisen, welcher bzw. welche, wie die Sensoren in dem Bremssystem 58, in Datenaustausch mit dem Controller 54 steht bzw. stehen.
Auch die Klimaanlage 62 steht in Datenaustausch mit dem Controller 54. Der An/Aus-Zustand der Klimaanlage kann dem Controller 54 mitgeteilt werden und beispielsweise auf dem Status eines nutzerbetätigten Schalters oder der automatischen Steuerung der Klimaanlage 62 basierend auf verwandten Funktionen, wie z. B. der einer Scheibenenteisung, basieren. Darüberhinaus weist das Fahrzeug 10 eine Anzeigevorrichtung 64 auf, welche, wie im Weiteren noch detaillierter erläutert, dem Fahrer des Fahrzeuges 10 Informationen über die zurückgewonnene Energie liefern kann.
2 zeigt allgemein die Anzeigevorrichtung 64 gemäß einer Ausführungsform oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Anzeigevorrichtung 64 kann Elektronik, einschließlich Software, aufweisen, welche in 2 nicht dargestellt ist. Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzeigevorrichtung 64 innerhalb einer Armaturenbrettanzeige, einer Mittelkonsolenanzeige, einer Overheadanzeige oder einer anderen Anzeigeeinrichtung innerhalb eines Fahrzeugs vorgesehen und dahingehend ausgebildet sein, Informationen betreffend die Betriebszustände des Fahrzeugs einem Fahrer des Fahrzeugs 10 anzuzeigen.
Die Anzeigevorrichtung 64 kann ferner eine oder mehrere Informationsanzeigen 66 aufweisen, um Informationen betreffend die Fahrzeugbetriebszustände anzuzeigen. Ferner kann die jeweilige Informationsanzeige 66 Fahrzeugzustände betreffende Informationen unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von analogen Anzeigen und/oder Messinstrumenten anzeigen bzw. sichtbar machen. Alternativ kann die Informationsanzeige 66 Betriebszustände des Fahrzeugs betreffende Informationen unter Verwendung einer beliebigen Anzahl digitaler Anzeigen und/oder Messinstrumenten anzeigen bzw. sichtbar machen. Beispielsweise kann die Informationsanzeige 66 Fahrzeugbetriebszustände betreffende Informationen unter Verwendung einer Flüssigkristallanzeige (LCD), einer Plasmaanzeige oder einer organischen lichtemittierenden Anzeige (OLED) oder einer beliebigen anderen Anzeige, welche zum Anzeigen von Kraftstoffbetriebsbedingungen geeignet ist, anzeigen.
Die Anzeigevorrichtung 64 kann ferner einen Controller aufweisen, welcher beispielsweise der anhand von 1 beschriebene Controller 54 sein kann. Der Controller 54 kann dahingehend konfiguriert sein, erfasste und/oder nicht erfasste Eingabesignale zu empfangen, welche sich auf gegenwärtige Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 beziehen. Ferner kann der Controller 54 Ausgangssignale an die Anzeigevorrichtung 64 liefern, so dass die Fahrzeugbetriebsbedingungen betreffende Information unter Verwendung der Informationsanzeige 66 angezeigt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner die Informationsanzeige 66 Informationen anzeigen bzw. sichtbar machen, die darauf hinweisen, wie viel Energie von dem Bremssystem 58 während des Betriebs des Fahrzeuges 10 zurückgewonnen wurde. Genauer gesagt kann die Informationsanzeige 66 einen Wert anzeigen, welcher auf das Verhältnis der gesamten zurückgewonnenen Energie unter Verwendung eines Anzeigers 68 für die gesamte zurückgewonnene Energie hinweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner die Informationsanzeige 66 so konfiguriert sein, dass der Wert der gesamten zurückgewonnenen Energie als Langstrecken-, Kurzstrecken- oder Mittelwert der zurückgewonnenen Energie angezeigt wird. Beispielsweise kann der Controller 54 einen Langstreckenwert für die zurückgewonnene Energie unter Verwendung einer vorbestimmten Zeitdauer anzeigen. Der Controller 54 kann auch einen Kurzstreckenwert für die zurückgewonnene Energie unter Verwendung einer von dem Fahrzeug 10 zurückgelegten Wegstrecke bestimmen. Schließlich kann auch der Controller 54 den Durchschnittswert der zurückgewonnenen Energie unter Verwendung eines vorbestimmten Rollmittelwerts bestimmen. Der Controller 54 kann den ermittelten Gesamtwert für die zurückgewonnene Energie übertragen, so dass der Anzeiger 68 für die gesamte zurückgewonnene Energie basierend auf dem Wert für die gesamte zurückgewonnene Energie durch die Informationsanzeige 66 eingestellt wird.
Um den Gesamtwert der zurückgewonnenen Energie zu bestimmen, kann der Controller 54 das Verhältnis zwischen der durch Nutzbremsung zurückgewonnenen Energie und der gesamten geforderten Bremsenergie nutzen. Insofern kann der Gesamtwert der zurückgewonnenen Energie als Prozentsatz der zurückgewonnenen Energie bereitgestellt werden. Im Rahmen der Erfindung kann durch den Controller 54 der Gesamtwert für die zurückgewonnene Energie unter Verwendung der folgenden beispielhaften Gleichung bestimmt werden: Energie_Zurückgewonnen = Regenerative_Brems_Energie / Totale_Brems_Energie (1) wobei

Energie_Zurückgewonnen: gleich dem ermittelten Gesamtwert für die zurückgewonnene Energie ist;
Regenerative_Brems_Energie: gleich der gesamten während des Betriebs der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnenen regenerativen Energie ist, und
Totale_Brems_Energie: gleich der gesamten von dem Fahrer angeforderten Bremsenergie ist.

Gemäß Gleichung (1) kann der Controller 54 unter Verwendung einer Anzahl von empfangenen erfassten und/oder nicht erfassten Eingangssignalen die Menge an Energie bestimmen, welche durch die Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnen wurde. Beispielsweise kann der Controller 54 Eingangssignale empfangen, welche darauf hinweisen, wie viel Energie durch die Batterie 48 zurückgewonnen wird, während die Nutzbremsvorrichtung in Betrieb ist. Ferner kann die gesamte angeforderte Bremsenergie von dem Controller 54 unter Verwendung erfasster und/oder nicht erfasster Eingangsdaten bestimmt werden, welche sich auf den Betrieb des Gaspedals 60 und/oder des Bremssystems 58 beziehen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ferner die Informationsanzeige 66 einen Anzeiger 70 für die momentane zurückgewonnene Energie aufweisen, welcher dazu eingesetzt werden kann, Information anzuzeigen, welche auf einen Wert der momentan zurückgewonnenen Energie hinweist. Allerdings kann generell – wie dem Fachmann bekannt – Energie als die über eine Zeitperiode angesammelte Leistung bestimmt werden. Von daher muss der Wert für die momentane zurückgewonnene Energie nicht ein wirklicher Wert für die zurückgewonnene Energie sein, sondern kann auch ein momentaner Wert der Leistung oder des Drehmoments sein, welche bzw. welches an die Batterie als regenerative Leistung oder als Drehmoment zurückgeführt wird. Wie dem Fachmann ferner bekannt ist, kann das Verhältnis der momentanen Leistung oder des momentanen Drehmoments über die Zeit den Anzeiger 68 für die gesamte zurückgewonnene Energie gerichtet beeinflussen. Beispielsweise kann der Controller 54 den momentanen Wert für die zurückgewonnene Energie unter Verwendung der folgenden, beispielhaften Gleichung ermitteln: IER = Regen_Drehmoment / Regen_Drehmoment + Reibungs_Drehmoment (2) wobei,

IER: dem ermittelten momentanen Wert für die zurückgewonnene Energie entspricht;
Regen_Drehmoment: einem ermittelten regenerativen Drehmoment des Fahrzeugs 10 entspricht; und
Reibungs_Drehmoment: einem ermittelten Reibungsdrehmoment des Fahrzeuges 10 entspricht.

Wie sich aus Gleichung (2) ergibt, kann über den Controller 54 das regenerative Drehmoment als Funktion einer Anzahl erfasster und/oder nicht erfasster Eingangsdaten ermittelt werden. Beispielsweise kann das regenerative Drehmoment unter Verwendung von Informationen bestimmt werden, welche auf die Leistung und die Beschleunigung des Fahrzeuges 10 hinweisen. Alternativ kann das regenerative Drehmoment unter Verwendung von Informationen bestimmt werden, welche auf die Leistung und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges 10 hinweisen.
Zusätzlich dazu kann der Controller 54 das Reibungsdrehmoment als Funktion einer Anzahl von erfassten und/oder nicht erfassten Eingangsdaten ermitteln. Das Reibungsdrehmoment kann auch unter Verwendung von Informationen bestimmt werden, welche auf die Leistung und die Beschleunigung des Fahrzeuges 10 hinweisen. Alternativ kann das regenerative Drehmoment unter Verwendung von Informationen bestimmt werden, welche auf die Leistung und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges 10 hinweisen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des Drehmoments jedoch nicht notwendigerweise zwingend, und der Controller 54 kann die momentane zurückgewonnene Energie auch als Funktion der regenerativen Leistung und der Reibungsleistung, der regenerativen Beschleunigung und der Reibungsbeschleunigung oder der regenerativen Kraft und der Reibungskraft ermitteln. Folglich kann der Controller 54 den Wert für die momentane zurückgewonnene Energie unter Verwendung wenigstens einer der Größen: Ermitteltes regeneratives Drehmoment, Leistung, Beschleunigung oder Kraft, und wenigstens einer der Größen: Ermitteltes Reibungsdrehmoment, Leistung, Beschleunigung oder Kraft ermitteln. Wie dargestellt kann der momentane Wert für die zurückgewonnene Energie auch als Prozentsatz angegeben werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ferner dann, wenn die Bremsen nicht betätigt werden, der Anzeiger 70 für die momentane zurückgewonnene Energie einen maximalen Wert für die momentane zurückgewonnene Energie anzeigen. Ferner kann der Anzeiger 70 für die momentane zurückgewonnene Energie bei einem maximalen Wert für die momentane zurückgewonnene Energie verbleiben, bis die regenerative Bremsenergie maximiert ist und/oder bis das Reibungsbremssystem betätigt wird.
Beispielsweise kann dann, wenn der Fahrer das Bremssystem 58 nicht betätigt, der Anzeiger 70 für die momentane zurückgewonnene Energie einen Wert für die momentane zurückgewonnene Energie von einhundert (100) Prozent (%) anzeigen. Ferner kann dann, wenn die Bremsen betätigt werden, der Anzeiger 70 für die momentane zurückgewonnene Energie bei einem Wert von 100% bleiben, bis der Wert der unter Verwendung der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnenen Energie maximiert ist und sich das Reibungsbremssystem in Eingriff befindet.
Wie ferner aus 2 ersichtlich, kann der Anzeiger 70 für die momentane zurückgewonnene Energie aktiv sein bzw. anzeigen und über dem Anzeiger 68 für die mittlere zurückgewonnene Energie solange verbleiben, bis der Wert der momentanen zurückgewonnenen Energie den Wert der gesamten zurückgewonnenen Energie überschreitet. Solange der Wert der momentanen zurückgewonnenen Energie den Wert der gesamten zurückgewonnenen Energie überschreitet, nimmt der Wert der gesamten zurückgewonnenen Energie mit der Zeit zu. Wenn jedoch, wie in 3 dargestellt, der Wert der momentanen zurückgewonnenen Energie den Wert der gesamten zurückgewonnenen Energie nicht überschreitet, kann der Wert des Anzeigers 70 für die momentane zurückgewonnene Energie gleich oder kleiner als der Wert des Anzeigers 68 für die gesamte zurückgewonnene Energie sein.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die Anzeiger 68, 70 für die gesamte und momentane zurückgewonnene Energie Information anzeigen, welche auf einen ineffizienten Fahrzeugbetrieb infolge aggressiver Fahrweise und/oder Bremsens hinweist, was zu einer niedrigeren FE führen kann. Beispielsweise können dann, wenn der Fahrer das Fahrzeug aggressiv abbremst, die Anzeiger 68, 70 für die gesamte und/oder momentane zurückgewonnene Energie damit beginnen, abzunehmen, so dass ein geringerer Prozentsatz der zurückgewonnenen Energie bezogen auf die gesamte von dem Fahrer angeforderte Bremsenergie angezeigt wird. Dies kann auf eine erhöhte Betätigung des Reibungsbremssystems zur Erfüllung der gesamten Bremsanforderung bei einem aggressiven Bremsen zurückzuführen sein. Indem dem Fahrer angezeigt wird, dass der Wert für die gesamte und/oder momentane zurückgewonnene Energie abnimmt, kann der Fahrer Verständnis dafür erlangen, wie die aggressive Fahrweise des Fahrzeuges 10 die FE beeinflusst. Indem er versteht, wie ein effizientes Bremsen mit einer größeren Menge an zurückgewonnener Energie korreliert, kann der Fahrer die Fahrweise des Fahrzeuges 10 modifizieren, um die FE des Fahrzeuges 10 zu erhöhen.
4 zeigt ein vereinfachtes, beispielhaftes Flussdiagramm 100 zur Erläuterung, wie die momentane und/oder gesamte zurückgewonnene Energie bestimmt werden kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass das in 4 dargestellte Flussdiagramm 100 lediglich beispielhaft ist, und dass der Betrieb, die Funktion oder die Verfahrensschritte auch in einer anderen als der beschriebenen Weise durchgeführt werden können.
In einem Schritt 102 kann eine beliebige Anzahl von erfassten und/oder nicht erfassten Fahrzeugeingangsdaten, welche gegenwärtigen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges 10 entsprechen, empfangen werden. Die empfangenen Eingangsdaten können von dem Controller 54 dazu verwendet werden, den gesamten und/oder momentanen Wert der zurückgewonnenen Energie des Fahrzeuges 10 zu bestimmen. Beispielsweise kann die Anzahl der erfassten und/oder nicht erfassten Fahrzeugeingangsdaten eine Gesamtgeschwindigkeit oder -beschleunigung des Fahrzeuges 10, eine aktuellen Kraftstoffeinsparungswert IFE des Fahrzeuges 10, ein Signal, welches auf die Aktivität der Nutzbremsvorrichtung hinweist, ein Signal, welches auf den Grad der Betätigung der Reibungsbremsen des Fahrzeuges 10 hinweist, ein Signal, welches auf den Grad der Betätigung der Nutzbremsvorrichtung des Fahrzeuges 10 hinweist oder eine Bremskraft des Fahrzeuges 10 beinhalten. Sobald die erfassten und/oder nicht erfassten Eingangssignale von dem Controller 54 empfangen wurden, geht das Verfahren gemäß dem Flussdiagramm 100 zu einem Schritt 104 über.
In Schritt 104 kann der Controller 54 ermitteln, ob das Fahrzeug abgebremst wird. Wie für den Fachmann ersichtlich muss die Abbremsung des Fahrzeuges 10 nicht notwendigerweise durch eine Verlangsamung des Fahrzeuges 10 angezeigt werden, sondern durch Verwendung von Systemen, welche die Bewegung des Fahrzeuges 10 beeinflussen. Beispielsweise kann der Controller 54 ermitteln, dass das Fahrzeug 10 abgebremst wird, wenn das Bremssystem 58 (z. B. die Reibungsbremse und/oder die Nutzbremsvorrichtung) betätigt wird. Alternativ kann der Controller 54 ermitteln, ob das Bremssystem 58 betätigt wird, selbst wenn das Fahrzeug 10 beschleunigt wird. Ein solcher Betriebszustand kann aufgrund äußerer auf das Fahrzeug 10 einwirkender Einflüsse (z. B. die Betätigung des Bremssystems bei Beschleunigung des Fahrzeuges 10 aufgrund einer Fahrt auf einem Gefälle oder Berg) eintreten. Wenn der Fahrer das Fahrzeug 10 nicht abbremst, kann das Flussdiagramm 100 zu Schritt 102 zurückkehren. Wenn der Fahrer jedoch abbremst, kann das Flussdiagramm 100 zu einem Schritt 106 übergehen.
In Schritt 106 kann der Controller 54 ermitteln, ob die Nutzbremsvorrichtung betätigt wird. Alternativ kann in Schritt 106 der Controller 54 ermitteln, ob das Fahrzeug 10 in solcher Weise betrieben wird, dass der Wert für die gesamte und/oder momentane zurückgewonnene Energie minimal oder Null (in Prozent) ist. Ein solcher Betriebszustand kann eintreten, ohne dass die Nutzbremsvorrichtung betätigt wird. Wenn der Controller 54 ermittelt, dass die Nutzbremsvorrichtung nicht betätigt wird oder dass der Wert für die gesamte und/oder die momentane zurückgewonnene Energie bei einem minimalen Wert oder bei Null liegt, geht das Flussdiagramm 100 zu Schritt 102 zurück. Wenn jedoch der Controller 54 ermittelt, dass die Nutzbremsvorrichtung betrieben wird oder sich der Wert für die gesamte und/oder momentane zurückgewonnene Energie nicht bei einem minimalen Wert oder bei Null befindet, kann das Flussdiagramm 100 zu einem Schritt 108 übergehen.
In Schritt 108 kann der Controller 54 die Menge an Energie bestimmen, welche unter Verwendung der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnen wird. Beispielsweise kann der Wert für die zurückgewonnene Energie geringer sein, wenn der Controller 54 ermittelt, dass das Reibungsbremssystem aktiviert wurde. Der Controller 54 kann ermitteln, dass der Wert für die zurückgewonnene Energie aufgrund des Umstandes geringer ist, dass die Menge an vom Fahrer angeforderter Bremskraft von der Bremskapazität der Nutzbremsvorrichtung überschritten wird. Sobald der Controller 54 die Menge (in Prozent) an mittels der Nutzbremsvorrichtung zurückgewonnener Energie ermittelt, geht das Flussdiagramm 100 zu einem Schritt 110 über.
In Schritt 110 kann der Controller 54 ein Signal übertragen, welches auf den Wert der zurückgewonnenen Energie hinweist, so dass die Anzeigevorrichtung 64 eine Energieanzeige basierend auf dem Wert der zurückgewonnenen Energie einstellen kann. Genauer gesagt kann der Controller 54 ein Signal übertragen, welches auf den Wert der momentanen und/oder gesamten zurückgewonnenen Energie hinweist, so dass die Anzeigevorrichtung 64 die Anzeiger 68, 70 für die gesamte und/oder momentane zurückgewonnene Energie basierend auf den Werten für die momentane und/oder gesamte zurückgewonnene Energie einstellen kann.

Claims

Anzeigevorrichtung (64) für ein Fahrzeug (10), mit: einer Informationsanzeige (66), welche einen Anzeiger für zurückgewonnene Energie aufweist; und einem Controller (54), welcher dahingehend konfiguriert ist: zumindest teilweise basierend auf einem Betrag zurückgewonnener Energie unter Verwendung eines regenerativen Bremssystems (58) und eines Gesamtbetrages geforderter Bremsenergie einen Wert für zurückgewonnene Energie zu berechnen, indem das Verhältnis der Menge an zurückgewonnener Energie zur gesamten Menge an geforderter Bremsenergie berechnet wird; und ein Signal zu übertragen, welches für den Wert der zurückgewonnenen Energie indikativ ist, derart, dass der Anzeiger der Informationsanzeige (66) zurückgewonnene Energie basierend auf dem Wert der zurückgewonnenen Energie darstellt, wobei der von dem Anzeiger für zurückgewonnene Energie angezeigte Wert für zurückgewonnene Energie ein über eine vorbestimmte Zeitdauer oder ein über eine von dem Fahrzeug (10) zurückgelegte Fahrtstrecke gemittelter Wert ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (54) dahingehend konfiguriert ist, zu ermitteln, wann das regenerative Bremssystem (58) das Fahrzeug (10) abbremst.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller (54) dahingehend konfiguriert ist, Information zu empfangen, welche auf die Menge an Energie, die unter Verwendung der Nutzbremsvorrichtung (58) während des Abbremsens des Fahrzeuges zurückgewonnen wurde, und die gesamte Menge an Bremsenergie, welche von der Nutzbremsvorrichtung (58) und einem Reibungsbremssystem angefordert wurde, hinweist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Menge an geforderter Bremsenergie zum Teil auf einer Gaspedalposition und einer Bremspedalposition basiert.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Indikator für die momentane zurückgewonnene Energie entsprechend einem Momentanwert zurückgewonnener Energie basierend auf einem Regenerativbremsmomentgesamtwert und einem Reibungsbremsmomentgesamtwert vorgesehen ist.