DE102010054427A1

DE102010054427A1 - Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102010054427A1
Application number: DE102010054427A
Authority: DE
Inventors: Reena L. Mich. Datta; Kevin S. Mich. Kidston; Michael R. Mich. Colville
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: US20110153140A1; US9002568B2; DE102010054427B4

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei ein Benutzer sein Fahrzeug anpassen kann, indem gewünschte Abfahrtzeitpunkte und Konditionierungsvorlieben bereitgestellt werden, so dass das Fahrzeug automatisch aufwacht, die angeforderte Konditionierung durchführt und zum angeforderten Abfahrtzeitpunkt betriebsbereit ist. Einige Beispiele möglicher Konditionierungsereignisse umfassen das Aktivieren: eines beheizten oder gekühlten Sitzes, eines beheizten Lenkrads, eines beheizten Motorblocks, eines beheizten Spiegels, eines Fahrgastraum-Heizung-Lüftung-Klima-Systems (Fahrgastraum-HLK-Systems), eines Heiz- oder Kühlelements für einen Batteriesatz, eines Heiz- oder Kühlelements für ein Batterieladegerät und eines Heiz- oder Kühlelements für eine Brennstoffzelle, nur um einige zu nennen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs und insbesondere auf ein Verfahren, bei dem ein Benutzer sein Fahrzeug anpassen kann, indem gewünschte Abfahrtzeitpunkte und Konditionierungsvorlieben bereitgestellt werden, so dass das Fahrzeug automatisch aufwacht, die angeforderte Konditionierung durchführt und zum angeforderten Abfahrtzeitpunkt für einen Betrieb bereit ist.
HINTERGRUND
Einige Fahrzeuge stellen einem Benutzer die Möglichkeit bereit, aus der Ferne Fahrzeugmerkmale zu aktivieren, bevor sich der Benutzer in das Fahrzeug begibt, so dass das Fahrzeug komfortabler ist, wenn der Benutzer tatsächlich vorhat, es zu bedienen. Ein solches Beispiel ist ein Fernstartmerkmal. Die meisten Fernstartmerkmale schalten jedoch das gesamte Fahrzeug ein, wenn ein Benutzer das Merkmal manuell mit einem Schlüsselanhänger aktiviert; dies kann bestimmte Ineffizienzen hervorrufen.
Beispielsweise beruhen die meisten Fernstartmerkmale darauf, dass der Benutzer die Zeitdauer schätzt, die notwendig ist, um das Fahrzeug aufzuwärmen oder eine andere Aufgabe durchzuführen. Wenn der Benutzer die notwendige Zeitdauer unterschätzt, ist das Fahrzeug möglicherweise immer noch kalt, wenn er vorhat, das Fahrzeug zu benutzen; wenn der Benutzer die notwendige Zeitdauer überschätzt, verschwendet das Fahrzeug möglicherweise unnötig Kraftstoff, während es wartet. Diese Zeitdauer ist typischerweise nicht konfigurierbar. Die meisten Fernstartmerkmale schalten auch das gesamte Fahrzeug ein, auch wenn der Benutzer nur bestimmte ausgewählte Merkmale aktivieren möchte. Dies kann auch zu einem unnötigen Kraftstoffverbrauch führen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann die Schritte umfassen, dass: (a) ein Abfahrtzeitpunkt empfangen wird; (b) eine Fahrzeugbedingung erfasst wird; (c) ein Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus den Abfahrtzeitpunkt und die Fahrzeugbedingung verwendet, um einen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln; und (d) ein oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann die Schritte umfassen, dass: (a) ein Abfahrtzeitpunkt empfangen wird; (b) eine Konditionierungsvorliebe empfangen wird; (c) ein Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus den Abfahrtzeitpunkt und die Konditionierungsvorliebe verwendet, um einen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln; und (d) ein oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren kann die Schritte umfassen, dass: (a) ein Abfahrtzeitpunkt empfangen wird; (b) eine Konditionierungsvorliebe empfangen wird; (c) eine erste Fahrzeugbedingung erfasst wird; (d) ein Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus die Konditionierungsvorliebe und die erste Fahrzeugbedingung verwendet, um eine Konditionierungsdauer zu ermitteln, und der Konditionierungsalgorithmus den Abfahrtzeitpunkt und die Konditionierungsdauer verwendet, um einen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln; (e) einige Zeit vor dem Konditionierungsstartzeitpunkt das Fahrzeug aufgeweckt wird und eine zweite Fahrzeugbedingung erfasst wird, und wenn sich die erste und die zweite Fahrzeugbedingung um einen bestimmten Grad unterscheiden, der Konditionierungsalgorithmus wieder ausgeführt wird, um einen neuen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln, und wenn sich die erste und die zweite Fahrzeugbedingung nicht um einen bestimmten Grad unterscheiden, der anfängliche Konditionierungsstartzeitpunkt beibehalten wird; und (f) ein oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden hierin nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Fahrzeugkonditionierungssystems ist; und
2 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens ist, das verwendet werden kann, um einen oder mehrere Aspekte eines Fahrzeugs zu konditionieren, und bei dem beispielhaften System von 1 verwendet werden kann.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In Bezug auf 1 ist eine allgemeine und schematische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugkonditionierungssystems 10 gezeigt, das verwendet werden kann, um eine oder mehrere Aspekte eines Fahrzeugs zu konditionieren. Das nachstehend beschriebene beispielhafte Verfahren ermöglicht einem Benutzer, sein Fahrzeug derart anzupassen, dass das Fahrzeug automatisch aufwacht, konditioniert bestimmte Aspekte gemäß Konditionierungsvorlieben und bereitet das Fahrzeug für einen Betrieb zu einem gewünschten Abfahrtzeitpunkt vor. Ferner verwendet das beispielhafte Verfahren einen Konditionierungsalgorithmus zum Schätzen der Zeitdauer, die notwendig ist, um die Konditionierungsaufgaben zum gewünschten Abfahrtzeitpunkt durchzuführen, so dass die Energiekosten auf einem Minimum gehalten werden. Es sei angemerkt, dass das vorliegende Verfahren mit jedem Typ von Fahrzeug verwendet werden kann, der umfasst: Hybridelektrofahrzeuge (HEVs von hybrid electric vehicles), Steckdosen-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs von plug-in hybrid electric vehicles), Batterieelektrofahrzeuge (BEVs von battery electrical vehicles), Brennstoffzellenfahrzeuge und herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren (ICEs von internal combustion engines). Das hierin beschriebene Verfahren ist nicht auf das bestimmte in 1 gezeigte Fahrzeugkonditionierungssystem beschränkt und kann mit jeder Anzahl von verschiedenen Fahrzeugsystemen verwendet werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeugkonditionierungssystem 10 allgemein eine Benutzerschnittstelle 20, ein Kommunikationsmodul 22, Sensoren 24, Fahrzeugkomponenten 26 und ein Steuermodul 28.
Die Benutzerschnittstelle 20 kann eine beliebige Kombination aus Hardware-, Software- und/oder anderen Komponenten umfassen, die in dem Fahrzeug angeordnet sind und einem Fahrzeugbenutzer ermöglichen, eine Information oder Daten mit dem Fahrzeug auszutauschen. Dies umfasst beispielsweise verdrahtete Eingabekomponenten wie eine Touch-Screen-Anzeige, ein Mikrofon, eine Tastatur, einen Druckknopf oder ein anderes Bedienelement, an denen die Benutzerschnittstelle 20 eine Information von einem Benutzer empfängt, sowie Ausgabekomponenten wie eine visuelle Anzeige, ein Instrumentenbrett oder ein Audiosystem, an denen die Benutzerschnittstelle 20 dem Benutzer eine Information bereitstellt. In einigen Fällen kann die Benutzerschnittstelle 20 Komponenten mit sowohl einer Eingabe- als auch einer Ausgabefähigkeit umfassen, wie beispielsweise die beispielhafte visuelle Schnittstelle 50 und die akustische Schnittstelle 52, die in 1 gezeigt sind. Die visuelle Schnittstelle 50 kann eine beliebige geeignete Schnittstelle umfassen, die sich in dem Fahrzeug befindet und visuell eine Information für einen Benutzer darstellt und/oder eine Information von diesem empfängt, und sie kann durch eine Sequenz von navigierbaren Menüs betrieben werden, die einem Benutzer ermöglichen, eine Information mit dem Fahrzeugkonditionierungssystem 10 auszutauschen. Die akustische Schnittstelle 52 umfasst eine beliebige geeignete Schnittstelle, die sich in dem Fahrzeug befindet und akustisch eine Information für einen Benutzer darstellt und/oder eine Information von diesem empfängt, und sie kann Teil eines fahrzeugeigenen automatisierten Sprachverarbeitungssystems sein, das eine Spracherkennung und/oder eine andere Mensch-Maschine-Schnittstellentechnologie (HMI-Technologie von human-machine interface technology) verwendet.
Die Benutzerschnittstelle 20 kann durch das nachstehend beschriebene Verfahren verwendet werden, um den Austausch einer Information zwischen einem Benutzer und dem Fahrzeug zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Benutzerschnittstelle 20 Abfahrtzeitpunkte, Konditionierungsvorlieben, Fahrzeugbedingungen und/oder eine andere Eingabe von einem Benutzer empfangen sowie einen Konditionierungsstatus, Berichte und/oder eine andere Ausgabe für einen Benutzer bereitstellen. Die Benutzerschnittstelle kann ein unabhängiges Modul sein; sie kann Teil eines Infotainment-Systems oder Teil eines anderen Moduls, einer anderen Einrichtung oder eines anderen Systems in dem Fahrzeug sein; sie kann an einem Armaturenbrett angebracht sein (z. B. mit einem Fahrerinformationszentrum (DIC von driver information center)); sie kann an eine Windschutzscheibe projiziert werden (z. B. mit einer Head-up-Anzeige); sie kann in einem existierenden Audiosystem integriert sein; oder sie kann einfach eine elektronische Verbindung oder einen Anschluss zur Verbindung mit einem Laptop oder einer anderen Recheneinrichtung umfassen, nur um einige Beispiele zu nennen. Es können auch verschiedene andere Schnittstellen verwendet werden, da die hierin beschriebenen beispielhaften Schnittstellen lediglich einige der Möglichkeiten darstellen. Das vorliegende Verfahren kann eine beliebige Benutzerschnittstelle zum Austauschen einer Information zwischen einem Benutzer und dem Fahrzeug verwenden und ist nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt.
Das Kommunikationsmodul 22 kann eine beliebige geeignete Kombination aus Hardware-, Software- und/oder anderen Komponenten umfassen, die eine drahtlose Sprach- und/oder Datenkommunikation mit dem Fahrzeug ermöglichen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Kommunikationsmodul 22 eine Sprachschnittstelle 60, eine Datenschnittstelle 62 und einen GPS-Empfänger 64 und kann sie in einer Einrichtung, wie beispielsweise eine Telematikeinheit, zusammengefasst oder umfasst sein. Die Sprachschnittstelle 60 ermöglicht eine Sprachübermittlung zu und von dem Fahrzeug und kann einen zellularen Chipsatz (z. B. CDMA- oder GSM-Chipsätze), einen Vocoder, ein Voice-over-IP-Gerät (VOIP-Gerät) und/oder eine beliebige andere geeignete Einrichtung umfassen. Die Datenschnittstelle 62 ermöglicht andererseits eine Datenübermittlung zu und von dem Fahrzeug und kann ein Modem (z. B. ein Modem unter Verwendung von EVDO-, CDMA-, GPRS- oder EDGE-Technologien), eine drahtlose Netzwerkkomponente (z. B. eine, die ein IEEE 802.11-Protokoll, WiMAX, BlueTooth etc. verwendet) oder eine beliebige andere geeignete Einrichtung umfassen. In Abhängigkeit von der bestimmten Ausführungsform kann das Kommunikationsmodul 22 über ein drahtloses Trägersystem (z. B. ein zellulares Netz), ein drahtloses Netz (z. B. ein drahtloses LAN, WAN etc.) oder ein anderes drahtloses Medium kommunizieren. Für kombinierte Dienste, die sowohl Sprach- als auch Datenübermittlungen umfassen, kann das Kommunikationsmodul 22 einen einzelnen Anruf über einen Sprachkanal verwenden und nach Bedarf zwischen einer Sprach- und einer Datenübertragung umschalten, und dies kann unter Verwendung von Fachleuten bekannten Techniken erfolgen. Die Entsprechung kann auch über einen Datenkanal erfolgen. Der GPS-Empfänger 64 empfängt Signale von einer Konstellation von GPS-Satelliten und verwendet diese Signale zum Ermitteln einer Fahrzeugposition, wie es in der Technik weithin bekannt ist.
Das vorliegende Verfahren kann das Kommunikationsmodul 22 verwenden, um Abfahrtzeitpunkte, Konditionierungsvorlieben, Fahrzeugbedingungen und/oder eine andere Information von Entitäten zu empfangen, die entfernt von dem Fahrzeug angeordnet sind. Dies umfasst entfernte Benutzer, die solch eine Information über eine Website oder eine mobile Einrichtung eingeben und sie dann an das Fahrzeug senden. Bei einer Ausführungsform agiert das Kommunikationsmodul 22 als Alternative zu der Benutzerschnittstelle 20 zum Austauschen einer Information zwischen einem Benutzer und dem Fahrzeug; bei einer anderen Ausführungsform werden sowohl das Kommunikationsmodul 22 als auch die Benutzerschnittstelle 20 verwendet, um solch eine Information auszutauschen; und bei noch einer anderen Ausführungsform wird lediglich die Benutzerschnittstelle 20 verwendet, um solch eine Information auszutauschen. Es sind auch andere Ausführungsformen und Anordnungen möglich. Das nachstehend beschriebene Verfahren ist nicht auf die Verwendung mit irgendeinem bestimmten Kommunikationsmodul oder irgendeiner bestimmten Kommunikationstechnologie beschränkt und kann mit anderen Einrichtungen als dem hier gezeigten beispielhaften Kommunikationsmodul verwendet werden.
Die Sensoren 24 können eine beliebige Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten umfassen, die Fahrzeugbedingungen, welche Bedingungen innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs umfassen, überwachen, Erfassen oder auf andere Weise ermitteln können. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform umfassen die Sensoren 24 externe Sensoren 70 und interne Sensoren 72; es können auch andere Sensoren bereitgestellt und verwendet werden. Die externen Sensoren 70 erfassen und berichten verschiedene Fahrzeugbedingungen, die außerhalb des Fahrzeugs liegen, jedoch das Fahrzeug immer noch beeinflussen. Dies umfasst Umgebungssensoren (z. B. Sensoren, die die Außentemperatur, die Feuchtigkeit, den Niederschlag etc. messen), die eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen ermitteln, die außerhalb des Fahrzeugs vorliegen, jedoch das Fahrzeug immer noch beeinflussen. Die internen Sensoren 72 erfassen und berichten andererseits verschiedene Fahrzeugbedingungen innerhalb des Fahrzeugs. Solche internen Sensoren können Umgebungssensoren (z. B. Sensoren, die interne Fahrgastraumbedingungen wie die Fahrgastraumtemperatur, -feuchtigkeit etc. messen) und Komponentensensoren umfassen, die die Einstellungen, die Temperatur oder andere Bedingungen von verschiedenen Fahrzeugkomponenten überwachen (z. B. Sensoren, die mit beheizten Sitzen, beheizten Lenkrädern, Motorblockheizeinrichtungen, HLK-Systemen etc. gekoppelt sind). Jeder Typ von Sensor, der Bedingungen innerhalb des Fahrzeugs detektiert, kann ein interner Sensor 72 sein. Vortriebssensoren 74 erfassen und berichten Bedingungen, die sich allgemein auf ein Fahrzeugvortriebssystem beziehen (z. B. Sensoren zum Überwachen von Batteriesatz- oder Brennstoffzellentemperaturen, -spannungen, -strömen etc., Motor- oder Getriebekühlmitteltemperaturen, Fluidviskosität etc.).
Die Sensoren 24 können in einer Fahrzeugkomponente, einer Fahrzeugeinrichtung, einem Fahrzeugmodul, einem Fahrzeugsystem etc. integriert sein (z. B. Sensoren in einem Fahrzeugbatteriesatz, in einem Steuermodul, in einem Energieverwaltungssystem etc.), sie können unabhängige Komponenten sein (wie schematisch in 1 gezeigt) oder sie können gemäß einer anderen Anordnung bereitgestellt sein. Ferner können die Sensoren 24 eine beliebige geeignete Technik oder ein beliebiges geeignetes Verfahren zum Messen, Schätzen, Bewerten, Filtern etc. einsetzen; dies umfasst sowohl ein direktes als auch ein indirektes Ermitteln von Fahrzeugbedingungen. Die Ausgabe von den Sensoren 24 kann dem Steuermodul 28 oder einer anderen Einrichtung in Form von Auslesungen über eine geeignete Kommunikationsverbindung 46 (z. B. einen CAN-Bus, eine SPI-Verbindung etc.) bereitgestellt werden. Das hierin beschriebene Verfahren verwendet Fahrzeugbedingungen von den Sensoren 24 beim Durchführen oder Ausführen eines Konditionierungsalgorithmus, wie es erklärt wird. Für das vorliegende Verfahren ist kein bestimmter Typ von Sensor, keine spezifische Technik zum Zusammentragen oder Verarbeiten der Fahrzeugbedingungen oder kein bestimmtes Verfahren zum Bereitstellen der Fahrzeugbedingungen erforderlich. Beispielsweise ist es möglich, dass die Sensoren 24 Fahrzeugbedingungen wie externe Wetterbedingungen von einem Wetterdienst oder einer Wetter-Website empfangen, der bzw. die externe Bedingungen überwacht und jene Bedingungen dem Fahrzeug drahtlos über das Kommunikationsmodul 22 übermittelt. Es sind auch andere Beispiele für Sensoren 24 möglich.
Die Fahrzeugkomponenten 26 können eine beliebige Komponente umfassen, die sich an dem Fahrzeug befindet und eine Wärmeabgabe aufweist, die verwaltet, gesteuert oder auf andere Weise gemäß einer Konditionierungsvorliebe verändert werden kann. Beispiele für solche Fahrzeugkomponenten umfassen beheizte und/oder gekühlte Sitze 92, ein beheiztes Lenkrad 94, einen Batteriesatz 96 für ein Steckdosen-Hybridelektrofahrzeug (PHEV), ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) oder ein Batterieelektrofahrzeug (BEV), einen beheizten Motorblock 98, beheizte Spiegel 100 und ein Fahrgastraum-Heizung-Lüftung-Klima-System (Fahrgastraum-HLK-System von cabin heating ventilation and air conditioning system) 102 sowie andere Komponenten wie beheizte Scheibenwischer und Entfrostersysteme. Jedes der vorstehenden Beispiele stellt eine Fahrzeugkomponente dar, die sich an dem Fahrzeug befindet und einen Typ von steuerbarer Wärmeabgabe aufweist, die die Temperatur der Komponente oder der Umgebung erhöhen und/oder verringern kann. Beispielsweise können die beheizten/gekühlten Sitze 92, das beheizte Lenkrad 94, der beheizte Motorblock 98 und die beheizten Spiegel 100 alle über thermische Einstellungen (z. B. Ein/Aus-Einstellungen; niedrige, mittlere und hohe Einstellungen; Isttemperatureinstellungen etc.) aktiviert und gesteuert werden. Der Batteriesatz 96 und/oder das HLK-System 102 können gemäß komplexeren Einstellungen (z. B. algorithmisch ermittelten Einstellungen, etc.) aktiviert und gesteuert werden. In dem Fall des Batteriesatzes 96 können Heiz- und/oder Kühlelemente funktional mit einem Batterieladegerät oder dem tatsächlichen Batteriesatz gekoppelt sein; diese können beispielsweise Kühlgebläse, Wassermäntel, Luftkanäle, Wärmesenken, thermoelektrische Kühleinrichtungen (z. B. Peltier-Einrichtungen), Heizelemente, Kondensatoren oder eine Kombination hiervon umfassen. Die Fahrzeugkomponenten 26 können passive Einrichtungen (d. h. Einrichtungen, die auf der Umgebung zum Verändern der Temperatur beruhen), aktive Einrichtungen (d. h. Einrichtungen, die aktiv Wärme zu dem System hinzufügen oder von diesem abziehen, um die Temperatur zu verändern) oder beides umfassen.
Fachleute werden erkennen, dass Batteriesätze und Brennstoffzellen manchmal am besten arbeiten, wenn sie in einem bestimmten Temperaturbereich liegen. Daher kann durch Konditionieren des Batteriesatzes und/oder der Brennstoffzelle, bevor der Benutzer das Fahrzeug betreibt, das Leistungsvermögen erhöht werden, während der Verschleiß an diesen und anderen Komponenten des Vortriebssystems verringert werden kann. Es können auch andere mögliche Vorteile des Bringens eines Batteriesatzes und/oder einer Brennstoffzelle zu einer gewünschten Bedingung oder in einen gewünschten Zustand, bevor ein Benutzer das Fahrzeug betreibt, genutzt werden. Bestimmte Batteriesätze können in exothermen oder endothermen Umgebungen besser arbeiten, wodurch eine geeignete Konditionierung notwendig sein kann, um den Batteriesatz 96 unter idealen Bedingungen zu halten. Bei einem Beispiel kann ein Batteriesatz in einem Batterieelektrofahrzeug (BEV) eine Erwärmung erfordern, wenn es sich um eine große Batterie mit guter Wärmeabfuhr handelt und sie aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität einem geringen Temperaturanstieg unterliegt. Bei einer anderen Ausführungsform kann jedoch ein Batteriesatz in einem Hybridelektrofahrzeug (HEV) eine Kühlung erfordern, da er die gleiche Leistung mit einer kleineren Größe, einer niedrigen Wärmekapazität und einer niedrigeren Wärmeabgabe bewältigen muss. Daher kann es erwünscht sein, die Temperatur des Batteriesatzes 96 derart zu steuern oder auf andere Weise zu verändern, dass er beim Start des Fahrzeugbetriebs in einem optimalen Temperaturbereich gehalten wird. Das gleiche kann für Brennstoffzellen und Verbrennungsmotoren gelten.
Das vorliegende Verfahren kann die Fahrzeugkomponenten 26 verwenden, um thermische Bedingungen um das Fahrzeug herum gemäß Konditionierungsvorlieben zu steuern, so dass das Fahrzeug komfortabler oder besser geeignet für das Leistungsvermögen ist, wenn der Benutzer vorhat, das Fahrzeug zum gewünschten Abfahrtzeitpunkt zu betreiben. Es wird das Beispiel in Betracht gezogen, bei dem ein Benutzer eine Anzahl von Konditionierungsvorlieben zum Aufwärmen eines PHEV, HEV oder BEV an einem kalten Tag bereitgestellt hat. Das hierin beschriebene Verfahren kann anweisen, dass die beheizten Sitze 92, das beheizte Lenkrad 94 und die beheizten Spiegel 100 mit einer mittleren Einstellung betrieben werden und das HLK-System 102 die Fahrgastraumtemperatur auf eine gewünschte Temperatur, beispielsweise 22°C, ansteigen lässt. Die vorstehenden Aktionen zielen im Allgemeinen auf das Verbessern des Komforts des Fahrzeugs für den Benutzer ab, wohingegen die folgenden Aktionen auf ein Verbessern des Leistungsvermögens und/oder der Lebensdauer des Fahrzeugs abzielen. Das vorliegende Verfahren kann auch dem Batteriesatz 96 zugehörige Heizelemente anweisen, den Batteriesatz auf einen gewünschten Temperaturbereich zu erwärmen, was den Betriebswirkungsgrad des Batteriesatzes verbessert und den Verschleiß reduziert. Dies sind natürlich nur einige der Möglichkeiten für die Fahrzeugkomponenten 26, da das vorliegende Verfahren die Fahrzeugkomponenten auf eine beliebige Anzahl von verschiedenen Arten steuern oder verwalten kann.
Das Steuermodul 28 kann eine beliebige Kombination aus elektronischen Verarbeitungseinrichtungen, Speichereinrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Einrichtungen (I/O-Einrichtungen) und/oder anderen bekannten Komponenten umfassen und kann verschiedene Steuer- und/oder kommunikationsbezogene Funktionen durchführen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Steuermodul 28 eine elektronische Speichereinrichtung 110 und eine elektronische Verarbeitungseinrichtung 112. Die Speichereinrichtung 110 kann einen beliebigen Typ von geeignetem elektronischem Speichermittel umfassen und kann eine Vielzahl von Daten und Informationen speichern. Dies umfasst beispielsweise gewünschte Abfahrtzeitpunkte und Konditionierungsvorlieben (z. B. jene, die durch einen Benutzer bereitgestellt werden), erfasste Fahrzeugbedingungen (z. B. jene, die durch Sensoren 24 bereitgestellt werden), Nachschlagetabellen und andere Datenstrukturen, Algorithmen (z. B. den nachstehend beschriebenen Konditionierungsalgorithmus), Fahrzeugkomponenteneigenschaften und Hintergrundinformationen (z. B. Temperaturgrenzen, Temperaturprofile, Betriebseinstellungen etc. für die verschiedenen Fahrzeugkomponenten 26) etc. Der nachstehend beschriebene Konditionierungsalgorithmus – sowie eine beliebige Kombination von Informationen, die zum Durchführen solch eines Algorithmus erforderlich sind – kann in der Speichereinrichtung 110 gespeichert sein oder auf andere Weise in dieser aufrechterhalten werden. Die Verarbeitungseinrichtung 112 kann einen beliebigen Typ von geeignetem elektronischem Prozessor umfassen (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC von application specific integrated circuit), etc.), der Anweisungen für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripte etc. ausführt. Der beispielhafte Prozessor 112 ist nicht auf irgendeinen Typ von Komponente oder Einrichtung beschränkt. Das Steuermodul 28 kann elektronisch mit anderen Fahrzeugeinrichtungen und -modulen über eine geeignete Verbindung 46 verbunden sein und kann mit diesem nach Bedarf interagieren. Dies sind natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Steuermoduls 28, da andere sicherlich möglich sind.
In Abhängigkeit von der bestimmten Ausführungsform kann das Steuermodul 28 ein unabhängiges Fahrzeugelektronikmodul (z. B. ein fahrzeugsteuerungsintegriertes Modul (VCIM von vehicle control integrated module), ein Traktionsleistungsumrichtermodul (TPIM von traction power inverter module), ein Batterieleistungsumrichtermodul (BPIM von battery power inverter module), etc.) sein, kann es in einem anderen Fahrzeugelektronikmodul (z. B. einem Antriebsstrangsteuermodul oder einem Hybridsteuermodul) integriert oder umfasst sein oder kann es Teil eines größeren Netzwerks oder Systems (z. B. eines Batterieverwaltungssystems (BMS von battery management system), eines Fahrzeugenergieverwaltungssystems, etc.) sein, nur um einige Möglichkeiten zu nennen. Es können viele verschiedene Typen und Anordnungen für das Steuermodul 28 mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren verwendet werden, da das vorliegende Verfahren nicht auf irgendeine Ausführungsform beschränkt ist.
Nun auf 2 Bezug nehmend ist ein beispielhaftes Verfahren 200 zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug zur Verwendung zu einem gewünschten Abfahrtzeitpunkt bereit ist, gezeigt. Der Begriff ”Konditionieren” umfasst, wie er hierin verwendet wird, breit jede Aktivität, bei der ein thermischer Aspekt eines Fahrzeugs geändert, verändert oder gesteuert wird. Einige nicht einschränkende Beispiele für ”Konditionieren” umfassen: Steuern eines Fahrzeug-HLK-Systems derart, dass der Fahrgastraum des Fahrzeugs auf einer komfortablen Temperatur gehalten wird; Steuern einer beheizten Einrichtung (z. B. eines beheizten Sitzes, eines beheizten Lenkrads, eines beheizten Motorblocks, beheizter Spiegel, etc.) derart, dass die Einrichtung eine gewünschte Temperatur oder einen gewünschten Zustand umfasst; Steuern eines Heiz- und/oder Kühlelements, das mit einem Fahrzeugbatteriesatz gekoppelt ist, derart, dass der Batteriesatz in einem gewünschten Temperaturbereich gehalten werden kann, etc. Die Konditionierungsaktivitäten können bei jedem der vorstehenden Beispiele durch einen Fahrzeugbenutzer programmiert werden, so dass ein oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs konditioniert werden und zu einem gewünschten Abfahrtzeitpunkt abfahrbereit sind. Dies kann das Fahrerlebnis verbessern, das Leistungsvermögen des Fahrzeugs erhöhen und/oder die entsprechenden Energiekosten verringern, nur um einige Möglichkeiten zu nennen. Obwohl die folgende Beschreibung im Kontext eines Steckdosen-Hybridelektrofahrzeugs (PHEV) bereitgestellt wird, sei angemerkt, dass das vorliegende Verfahren bei jedem Typ von Fahrzeug verwendet werden kann, der ohne Einschränkung Steckdosen-Hybridelektrofahrzeuge (PHEVs), Hybridelektrofahrzeuge (HEVs), Batterieelektrofahrzeuge (BEVs), Brennstoffzellenfahrzeuge sowie herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren umfasst.
Beginnend mit Schritt 202 empfängt das Verfahren einen oder mehrere Abfahrtzeitpunkt(e) von einem Fahrzeugbenutzer. Ein Abfahrtzeitpunkt ist der Punkt, zu dem der Fahrzeugbenutzer das Fahrzeug verwenden oder betreiben möchte, und er kann eine beliebige Zeit, einen beliebigen Tag, ein beliebiges Datum oder eine Kombination aus diesen umfassen. Die Abfahrtzeitpunkte müssen nicht jeden Tag die gleichen sein, obwohl sie dies können. Beispielsweise könnten die Abfahrtzeitpunkte 7:00 Uhr (Verlassen des Hauses zur Arbeit) und 17:00 Uhr (Verlassen der Arbeit nach Hause) von Montag–Donnerstag sein, könnte am Samstag kein Abfahrtzeitpunkt umfasst sein und 9:00 Uhr am Sonntag. Bei einem anderen Beispiel könnte der Abfahrtzeitpunkt einem bestimmten Datum zugehörig sein, wie beispielsweise einem, das in einem elektronischen Kalender gespeichert ist. Beispielsweise könnten die Abfahrtzeitpunkte am Montag, den 2., 8:30 Uhr (um einem 9:00 Uhr-Meeting zu entsprechen) und 16:30 Uhr (etwas früher als gewöhnlich für eine Abendessensverabredung) sein und könnte Dienstag, der 3., einen einzelnen Abfahrtzeitpunkt von 8:00 Uhr aufweisen (keinen Abfahrtzeitpunkt am Abend, da der Benutzer nicht weiß, wann er an diesem Tag die Arbeit verlässt). Somit können Abfahrtzeitpunkte auf einer täglichen Basis, einer wöchentlichen Basis, einer monatlichen Basis oder auf andere Weise bereitgestellt werden. Die vorstehenden Beispiele sollen lediglich einige der potentiellen Abfahrtzeitpunkte darstellen, die bei diesem Verfahren verwendet werden können, da in Schritt 202 jegliche Abfahrtzeitpunkte (egal, wie sie ausgedrückt oder bereitgestellt werden) empfangen werden können.
Die Abfahrtzeitpunkte können in Schritt 202 gemäß einer Vielzahl von verschiedenen Verfahren und Techniken empfangen werden. Beispielsweise kann Schritt 202 einen oder mehrere Abfahrtzeitpunkte von einem Benutzer über eine fahrzeuginterne Benutzerschnittstelle 20, das Kommunikationsmodul 22 oder ein beliebiges anderes geeignetes Verfahren empfangen. Gemäß dem Beispiel der fahrzeuginternen Benutzerschnittstelle kann ein Fahrzeugbenutzer einen oder mehrere Abfahrtzeitpunkte durch Navigieren visueller und/oder akustischer Menüs der Benutzerschnittstelle 20 und Bereitstellen der gewünschten Abfahrtzeitpunkte, wenn er danach gefragt wird, eingeben. Bei einem ersten Beispiel einer drahtlosen Kommunikation kann ein Benutzer eine Anwendung oder ein anderes Programm auf seinem Mobiltelefon (z. B. eine iPhone^®-App.), PDA, Computer etc. installiert haben, wobei die Anwendung die Abfahrtzeitpunktinformation von einem Benutzer empfängt, formatiert und drahtlos über das Kommunikationsmodul 22 an das Fahrzeug übermittelt. Bei einem zweiten Beispiel einer drahtlosen Kommunikation kann eine drahtlose oder verdrahtete Verbindung verwendet werden, um eine Information von einem Kalender oder einem anderen Programm, wie beispielsweise Microsoft^® Outlook^® oder Google^® Calendar, über das Kommunikationsmodul 22 an das Fahrzeug zu transferieren. Bei einem dritten Beispiel einer drahtlosen Kommunikation liefert ein Benutzer die gewünschten Abfahrtzeitpunkte an eine angeschlossene Website (z. B. www.onstar.com), die dann die Information formatiert und über das Kommunikationsmodul 22 drahtlos an das Fahrzeug überträgt. Die Abfahrtzeitpunktinformation kann bei diesen Beispielen direkt oder indirekt (z. B. über ein Call Center, einen dritten Händler, ein Servicecenter oder eine andere Back-End-Einrichtung etc.) an das Fahrzeug oder an ein anderes geeignetes Ziel geliefert werden.
Schritt 204 empfängt eine oder mehrere Konditionierungsvorliebe(n). Zusätzlich zu dem Bereitstellen eines gewünschten Abfahrtzeitpunkts wie in Schritt 202 beschrieben, kann ein Benutzer auch vorgeben, welche Fahrzeugkomponenten konditioniert werden sollen, und die Einstellungen für solch eine Konditionierung vorgeben. Beispielsweise kann ein Benutzer bestimmte Einstellungen eines beheizten Sitzes (z. B. welche beheizten Sitze 92 aktiviert werden sollen und ihre entsprechende Temperatureinstellung), Einstellungen eines beheizten Lenkrads und eines beheizten Spiegels und HLK-Einstellungen (z. B. bevorzugte Temperaturen für einzelne oder duale Klimazonen, Einstellungen eines vorderen und hinteren Entfrostens etc.) auswählen. Der Benutzer kann auch Konditionierungsvorlieben auswählen, die zu einem besseren Leistungsvermögen, einem besseren Energieverbrauch und einem reduzierten Verschleiß beitragen. Beispielsweise werden Fachleute erkennen, dass bestimmte Fahrzeugbatteriesätze für PHEVs, HEVs und BEVs besser arbeiten, wenn der Batteriesatz in einem optimalen Temperaturbereich gehalten wird. Somit kann Schritt 204 eine Konditionierungsvorliebe empfangen, die das Fahrzeug anweist, den Fahrzeugbatteriesatz 96 an einem kalten Tag aufzuwärmen oder an einem heißen abzukühlen; dies gilt auch für den beheizten Motorblock 98, der bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor verwendet werden kann. Ferner kann der Benutzer saisonale Konditionierungsvorlieben eingeben (z. B. beheizte Sitze im Winter und Klimatisierung im Sommer), und er kann seine Konditionierungsvorlieben priorisieren.
Diese und andere Konditionierungsvorlieben können in der Speichereinrichtung 110 gespeichert werden, so dass der Benutzer sie dem Konditionierungssystem nicht konstant bereitstellen muss, oder sie können jedes Mal neu eingegeben werden. Natürlich sind dies nur einige der Beispiele von Konditionierungsvorlieben, die in Schritt 204 empfangen werden können, da auch andere möglich sind. Beispielsweise kann das Fahrzeug mit Standardkonditionierungsvorlieben vom Werk oder Händler ausgestattet sein. In solch einem Fall muss es nicht notwendig sein, dass der Benutzer tatsächlich die Konditionierungsvorlieben bereitstellt, da sie automatisch von einem anderen Modul in dem Fahrzeug oder einem anderen Ort erhalten oder abgerufen werden können. Ferner kann auch jede(s) der beispielhaften Verfahren und Techniken, die oben in Verbindung mit dem Eingeben gewünschter Abfahrtzeitpunkte in Schritt 202 erwähnt wurden, in Schritt 204 verwendet werden, um Konditionierungsvorlieben einzugeben. Sicherlich sind andere Ausführungsformen möglich.
Schritt 208 erfasst eine oder mehrere Fahrzeugbedingung(en), die Bedingungen umfassen, die innerhalb und/oder außerhalb des Fahrzeugs vorliegen. Diese Information kann zusammen mit der in den Schritten 202–204 zusammengetragenen Information nachfolgend durch einen Konditionierungsalgorithmus verwendet werden, um bestimmte Aspekte des Fahrzeugs zu steuern oder zu verändern, so dass das Fahrzeug zum gewünschten Abfahrtzeitpunkt abfahrbereit ist. Wie es oben ausführlicher beschrieben wurde, kann das vorliegende Verfahren jede Kombination von externen Sensoren 70 (z. B. Umgebungssensoren etc.), internen Sensoren 72 (z. B. Umgebungssensoren, Komponentensensoren etc.) und/oder Vortriebssensoren 74 verwenden, um Fahrzeugbedingungen zusammenzutragen. Es wird das Beispiel in Betracht gezogen, bei dem ein Benutzer das Fahrzeug programmiert, um aufzuwachen und den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu einem gewünschten Abfahrtzeitpunkt auf eine spezifische Temperatur zu bringen. Vor dem Konditionieren des Fahrzeugs auf diese Weise muss das Verfahren 200 die Außentemperatur (bereitgestellt durch den externen Sensor 70), die Temperatur in dem Fahrgastraum (bereitgestellt durch den internen Sensor 72) und die Motortemperatur (bereitgestellt durch den Vortriebssensor 74) kennen, um zu ermitteln, wie viel Zeit benötigt wird, um den Fahrgastraum auf die angeforderte Temperatur zu erwärmen. Dies ist nur ein Beispiel der Verwendung von Fahrzeugbedingungen, da auch viele andere möglich sind. Es ist möglich, dass Schritt 208 eine oder mehrere Fahrzeugbedingungen erfasst, indem sie von einer anderen Einrichtung, die sich an dem Fahrzeug befindet und die Daten bereits zusammengetragen hat, oder von einer entfernten Einrichtung zusammengetragen werden (z. B. könnte ein Call Center oder ein Wetterdienst dem Fahrzeug telematisch einen 24-Stunden-Wetterbericht für die durch GPS ermittelte Position des Fahrzeugs bereitstellen).
Die Fahrzeugbedingungen oder -auslesungen, die in Schritt 208 zusammengetragen wurden, sowie jegliche andere Daten, die durch das vorliegende Verfahren verwendet werden, können einen einzelnen Wert, eine Anzahl von Werten, die über der Zeit gemittelt oder gefiltert werden, und/oder Werte darstellen, die gemäß einer anderen in der Technik bekannten Technik erhalten werden. Beispielsweise können die in Schritt 208 erhaltenen internen oder externen Temperaturauslesungen über eine Abtastperiode zusammengetragen und dann gemäß einer bekannten Technik gemittelt oder gefiltert werden, um Rauschen zu reduzieren und jegliche temporären Schwankungen zu vermeiden. An dieser Stelle weist das Verfahren 200 im Allgemeinen die Eingabe auf, die es benötigt, um einen Konditionierungsalgorithmus auszuführen, der ermittelt, wann das Fahrzeug aufwachen sollte und mit dem Konditionierungsprozess beginnen sollte.
Schritt 210 führt einen Konditionierungsalgorithmus aus oder durchläuft diesen. Im Allgemeinen sagt der Konditionierungsalgorithmus einen Konditionierungsstartzeitpunkt vorher oder schätzt diesen, indem eine Konditionierungsdauer von dem Abfahrtzeitpunkt, der in Schritt 202 eingegeben wurde, subtrahiert wird. Konditionierungsstartzeitpunkt = Abfahrtzeitpunkt – Konditionierungsdauer (Gleichung 1)
Beispielsweise ist der Konditionierungsstartzeitpunkt 7:45 Uhr, wenn der Benutzer angibt, dass er um 8:00 Uhr (Abfahrtzeitpunkt) mit einer Fahrgastrauminnentemperatur von 22°C (Konditionierungsvorliebe) abfahren möchte und der Konditionierungsalgorithmus in Schritt 210 berechnet, dass 15 Minuten (Konditionierungsdauer) erforderlich sind, um den Fahrgastraum auf diese Temperatur zu bringen. Fachleute werden erkennen, dass es eine Anzahl von verschiedenen Arten gibt, auf die die Konditionierungsdauer berechnet werden kann, welche die nachstehend beschriebene beispielhafte Technik umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform gibt Schritt 210 die Information, die in den Schritten 204 und 208 bereitgestellt wird, in eine oder mehrere Datenstrukturen, wie beispielsweise Nachschlagetabellen, ein, die dann den gesamten Umfang an Konditionierungsenergie ausgeben, der erforderlich ist, um den betreffenden Fahrzeugaspekt auf das gewünschte Konditionierungsniveau zu bringen (d. h. den gesamten Umfang an Konditionierungsenergie, der für das Konditionierungsereignis erforderlich ist). Wenn beispielsweise die aktuelle Fahrgastraumtemperatur 0°C beträgt und die gewünschte Fahrgastraumtemperatur 22°C ist, kann eine Nachschlagetabelle, die mit empirischen Daten gefüllt ist, eine Konditionierungsenergie von 1.600 KJ zurückgeben. Anders ausgedrückt stellen die 1.600 KJ den gesamten Umfang an Energie dar, der erforderlich ist, um die interne Temperatur eines bestimmten Fahrzeugfahrgastraums unter Verwendung eines bestimmten HLK-Systems von 0°C auf 22°C anzuheben. Die in der Nachschlagetabelle gespeicherte Information kann empirisch während des Entwurfs und Testens des Fahrzeugs ermittelt werden, sie kann gemäß einer oder mehreren Gleichungen oder Formeln berechnet werden, sie kann simuliert oder modelliert werden, oder sie kann gemäß einer anderen Technik abgeleitet werden. Natürlich können zusätzliche oder andere Informationen – andere als die Eingaben der Schritte 204 und 208 – an die Nachschlagetabelle oder eine andere Datenstruktur geliefert werden, um den erforderlichen Umfang an Konditionierungsenergie zu ermitteln. Da der Umfang an Konditionierungsenergie nun bekannt ist und die Konditionierungsleistung der umfassten Fahrzeugkomponente ebenfalls bekannt ist (bei dem vorstehenden Beispiel weist das HLK-System eine bestimmte Nennleistung auf), kann Schritt 210 die folgende Gleichung verwenden, um nach der Konditionierungsdauer aufzulösen: Konditionierungsenergie (KJ) = Konditionierungsleistung (KW)·Konditionierungsdauer (s) (Gleichung 2)
Gleichung 2 ermöglicht dem Konditionierungsalgorithmus, die Konditionierungsenergie durch die Konditionierungsleistung für die bestimmte umfasste Fahrzeugkomponente zu teilen, um die Konditionierungsdauer zu ermitteln.
Schritt 210 kann Faktoren, wie beispielsweise einem Wärmeverlust oder andere Typen von Energieverlust, beim Ermitteln der Konditionierungsdauer in Betracht ziehen. Diese Faktoren können in der Nachschlagetabelle dargestellt oder auf andere Weise berücksichtigt werden. In dem Fall, dass der Benutzer mehr als eine Konditionierungsvorliebe bereitgestellt hat, kann Schritt 210 die schwerwiegendste oder zeitintensivste Vorliebe verwenden, um eine einzelne Konditionierungsdauer zu berechnen. Beispielsweise wird das Beispiel betrachtet, bei dem ein Benutzer angefordert hat, dass zum gewünschten Abfahrtzeitpunkt die Fahrgastraumtemperatur 22°C sein soll, der Fahrersitz auf seine höchste Wärmeeinstellung beheizt sein soll und der Steckdosen-Hybridelektrofahrzeug-Batteriesatz (PHEV-Batteriesatz) auf einer optimalen Betriebstemperatur von 30°C gehalten werden soll. Der Konditionierungsalgorithmus kann ermitteln, dass die Fahrgastraumtemperaturkonditionierung 15 Minuten dauert, dass die Konditionierung des beheizten Sitzes 5 Minuten dauert und dass die Batteriesatzkonditionierung 25 Minuten dauert. In diesem Fall ist die Konditionierung des Batteriesatzes das schwerwiegendste oder zeitintensivste Konditionierungsereignis, und somit könnte eine einzelne Konditionierungsdauer auf diesem Ereignis basieren. Bei einer anderen Ausführungsform ermittelt Schritt 210 mehrere Konditionierungsdauern; eine für jede Konditionierungsvorliebe, die durch den Benutzer bereitgestellt wird. Bei dem obigen Beispiel könnten drei separate Konditionierungsdauern ermittelt werden, eine für die Fahrgastraumtemperaturkonditionierung, eine für die Konditionierung eines beheizten Sitzes und eine für die Batteriesatzkonditionierung.
Wie es nachstehend erklärt wird, können die verschiedenen Konditionierungsvorlieben oder -ereignisse gleichzeitig, sequentiell, versetzt oder gemäß einer anderen Timing-Anordnung berücksichtigt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass bei dem vorstehenden Beispiel alle drei Konditionierungsereignisse gestartet oder initiiert werden, wenn das Verfahren mit dem Konditionieren des Fahrzeugbatteriesatzes beginnt. Obwohl dies den Abschluss aller drei Konditionierungsereignisse zum gewünschten Abfahrtzeitpunkt sicherstellen würde, würde Energie verschwendet werden, da die Konditionierung der Fahrgastraumtemperatur und des beheizten Sitzes nicht die kompletten 25 Minuten erfordern, die für die Batteriekonditionierung notwendig sind. Daher ist es möglich, dass jedes dieser drei Konditionierungsereignisse zu einem anderen oder versetzten Konditionierungsstartzeitpunkt gestartet oder initiiert wird – zuerst könnte die Batteriekonditionierung beginnen, gefolgt von einem Erwärmen des Fahrgastraums und schließlich einem Erwärmen des Sitzes. Ein potentieller Grund zum Verwenden von versetzten oder Offset-Startzeitpunkten ist die Berücksichtigung potentieller Beschränkungen der Leistungsquellenkapazität des Energieversorgers. Sicherlich sind andere Techniken möglich.
Da nun Schritt 210 eine Konditionierungsdauer abgeschätzt hat, kann ein Konditionierungsstartzeitpunkt ermittelt werden. Bei einer Ausführungsform subtrahiert das Verfahren lediglich die berechnete Konditionierungsdauer von dem gewünschten Abfahrtzeitpunkt, der in Schritt 202 eingegeben wird, um einen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln. Bei einer anderen Ausführungsform ermittelt das Verfahren einen Konditionierungsstartzeitpunkt sowie einen Konditionierungsüberprüfungszeitpunkt, der jeder Zeitpunkt vor dem tatsächlichen Konditionierungsstartzeitpunkt sein kann. Der Konditionierungsüberprüfungszeitpunkt ermöglicht dem Fahrzeug, aufzuwachen und zu überprüfen, ob sich verschiedene Fahrzeugbedingungen wesentlich geändert haben. Wenn die Fahrzeugbedingungen im Wesentlichen die gleichen wie zuvor ermittelt sind, bleibt der zuvor ermittelte Konditionierungsstartzeitpunkt der gleiche. Wenn sich jedoch die Fahrzeugbedingungen um einen bestimmten Grad geändert haben (z. B. einen vorbestimmten Umfang, einen Prozentsatz der Auslesungen etc.), kann der Konditionierungsalgorithmus wieder ausgeführt werden müssen, um einen neuen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln. Es wird das Beispiel betrachtet, bei dem die Außentemperatur zwischen dem Zeitpunkt, zu dem Schritt 210 eine erste Konditionierungsdauer berechnet, und dem, zu dem das Fahrzeug aufwacht, um die Fahrzeugbedingungen nochmals nachzuprüfen, um 10°C abfällt. Wenn der Benutzer das Fahrzeug programmiert hat, um den Fahrgastraum auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen, ist die Konditionierungsdauer wahrscheinlich länger, da der Fahrgastraum von einer niedrigeren Temperatur beginnt. In solch einem Fall muss der Konditionierungsstartzeitpunkt zurückverschoben werden, so dass das Fahrzeug früher aufgeweckt wird, um diese Aufgabe auszuführen.
Bei einer Ausführungsform werden mehrere Konditionierungsüberprüfungszeitpunkte in verschiedenen Intervallen festgelegt (z. B. schaltet sich das Konditionierungssystem in vorab eingestellten Intervallen ein, wie alle dreißig Minuten, alle zwei Stunden, etc.). Bei einer anderen Ausführungsform aktiviert sich das Konditionierungssystem auf Anforderung, wenn es erfasst, dass sich ein oder mehrere Fahrzeugbedingungen geändert haben (z. B. Temperaturänderungen, Wettervorhersageänderungen im Vergleich zu zuvor vorhergesagten etc.). Wie oben beschrieben können Wettervorhersageänderungen aus einer Information ermittelt werden, die telematisch von einer entfernten Einrichtung, wie beispielsweise einem Call Center oder einem Wetterdienst, zusammengetragen wird. Es können auch andere Techniken verwendet werden, beispielsweise kann eine Kombination aus voreingestelltem Intervall und angeforderten Merkmalen verwendet werden. Es sei angemerkt, dass die Verwendung eines Konditionierungsüberprüfungszeitpunkts zum frühen Aufwecken des Fahrzeugs und Bestätigen der Fahrzeugbedingungen optional ist; es ist möglich, dass das Verfahren 200 die Schritte 214–218 umgeht und das Fahrzeug lediglich zu dem ursprünglich geplanten Konditionierungsstartzeitpunkt aufweckt und eine Konditionierung durchführt, Schritt 220.
Schritt 212 umfasst das Aufwecken des Fahrzeugs zum Überprüfungszeitpunkt und das nochmalige Überprüfen einer oder mehrerer Fahrzeugbedingungen. Der Überprüfungszeitpunkt – der gemäß einer Ausführungsform in der Speichereinrichtung 110 gespeichert sein kann – kann mit einer oder mehreren Zeitquellen verglichen werden, die eine interne Fahrzeuguhr, eine GPS-Zeit (z. B. abgerufen über den GPS-Empfänger 64), eine CDMA-Zeit (z. B. abgerufen über das Kommunikationsmodul 22), eine Telematikzeit etc. umfassen. In dem Fall, dass die Zeitquellen inkonsistent sind, kann die Speichereinrichtung 110 eine Vorliebenreihenfolge speichern, die die Verarbeitungseinrichtung 112 hinsichtlich der Reihenfolge, in der die Zeitquellen konsultiert werden sollen, anweist. Beispielsweise kann die GPS-Zeit die höchste Priorität haben, gefolgt von der CDMA-Zeit, der internen Uhrzeit des Fahrzeugs usw. Es sind auch andere Ausführungsformen möglich. Das gleiche Prinzip kann auf Schritt 220 angewandt werden, der ermittelt, wann es sich um den Konditionierungsstartzeitpunkt handelt.
Schritt 214 vergleicht die in Schritt 208 erfassten Fahrzeugbedingungen mit aktuellen Bedingungen, die jüngst in Schritt 212 ermittelt wurden. Der Ausgang dieses Schritts kann eine wesentliche Änderung oder keine wesentliche Änderung sein. Wie zuvor beschrieben kann die Konditionierung, wenn sich eine oder mehrere Bedingungen wesentlich geändert haben (z. B. signifikante Temperaturänderung, Verlust der externen Leistungsquelle etc.), mehr oder weniger Zeit erfordern, und daher kann die Konditionierung früher oder später als ursprünglich geplant starten. Wenn dies der Fall ist, fährt das Verfahren mit Schritt 218 fort, in dem ein neuer Konditionierungsstartzeitpunkt ermittelt wird; dies kann durch erneutes Ausführen des Konditionierungsalgorithmus mit den neuen Fahrzeugbedingungen und dann warten auf den neuen Konditionierungsstartzeitpunkt erfolgen. Wenn die zuvor in Schritt 208 erfassten Fahrzeugbedingungen sich nicht wesentlich von den aktuellen Fahrzeugbedingungen unterscheiden (z. B. ±1°C Temperaturdifferenz etc.), kann das Verfahren mit Schritt 216 fortfahren, in dem es auf den anfänglichen Konditionierungsstartzeitpunkt wartet (d. h. den in Schritt 210 berechneten Konditionierungsstartzeitpunkt).
Schritt 220 konditioniert einen oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt. In Abhängigkeit von den Konditionierungsvorlieben, die durch den Benutzer ausgewählt oder in das Fahrzeug vorprogrammiert wurden, kann Schritt 220 eine beliebige der Fahrzeugkomponenten 26 aktivieren und steuern, wie es zuvor beschrieben wurde. Die Konditionierung kann schrittweise starten, wobei zuerst eine Komponente konditioniert wird und dann eine weitere Komponente später konditioniert wird, etc. (d. h. versetzte Zeitpunkte); es können jedoch auch alle Komponenten gleichzeitig konditioniert werden. Beispielsweise beginnt bei einer Ausführungsform zuerst die Komponente, die die längste Konditionierungszeit benötigt, beginnt dann als nächstes die Komponente, die die zweitlängste Konditionierungszeit benötigt, während die erste Komponente immer noch konditioniert wird, etc. Bei einer anderen Ausführungsform beginnen alle Komponenten, die eine Konditionierung erfordern, gleichzeitig oder relativ nahe beieinander liegend, wobei die Komponenten, die mehr Konditionierungsenergie erfordern, mit einem höheren Tempo konditioniert werden als die Komponenten, die weniger Konditionierungsenergie erfordern. Dies sind nur wenige beispielhafte Ausführungsformen. Durch Aufwecken des Fahrzeugs und Konditionieren verschiedener Aspekte des Fahrzeugs gemäß spezifisch ermittelten Konditionierungsstartzeitpunkten, die auf dem Umfang an Zeit basieren, der erforderlich ist, um eine bestimmte Aufgabe durchzuführen, kann das vorliegende Verfahren das Fahrzeug effizienter konditionieren und es für den Benutzer zum gewünschten Abfahrtzeitpunkt bereithalten.
Schritt 222 ist ein optionaler Schritt, der dem Benutzer einen Konditionierungsstatus bereitstellt. Es gibt verschiedene Techniken zum Bereitstellen eines Konditionierungsstatus, die akustische, visuelle und/oder andere Techniken umfassen. Bei einer Ausführungsform wird ein Konditionierungsstatus, der aus einer Anzeigeaussage besteht (z. B. über Kopf, Armaturenbrett, Radioanzeige etc.), über die visuelle Schnittstelle 50 nach einem Schlüssel-Start bereitgestellt. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Audionachricht, die dem Benutzer über den Konditionierungsstatus informiert, nach einem Schlüssel-Start über die akustische Schnittstelle 52 bereitgestellt. Es ist auch möglich, den Benutzer in dem Fall, dass die Konditionierung unterbrochen wird (z. B. der Benutzer startet das Fahrzeug vor dem geplanten Abfahrtzeitpunkt), nicht beendet wird (z. B. Konditionierung überschreitet den geplanten [engl.: ”scheduler”] Abfahrtzeitpunkt) oder fehlschlägt, eine Nachricht bereitzustellen. Dies sind einige Beispiele, da auch andere möglich sind.
Es ist möglich, dass sich die Konditionierungsaktivitäten automatisch abschalten, wenn der Benutzer kein Auslöseereignis, wie beispielsweise Öffnen einer Fahrzeugtür, Durchführen eines Schlüssel-Starts, etc. innerhalb einer gewissen Anzahl an Minuten bezüglich des gewünschten Abfahrtzeitpunkts (z. B. 15 Minuten nach dem geplanten Abfahrtzeitpunkt etc.) durchführt. Der Benutzer kann diese Abschaltezeit über die Benutzerschnittstelle 20, das Kommunikationsmodul 22 und/oder ein anderes Verfahren konfigurieren. Dies verhindert, dass das Fahrzeug in dem Fall, dass der Benutzer den gewünschten Abfahrtzeitpunkt nicht schafft, unnötig Kraftstoff verbraucht.
Es ist zu verstehen, dass die vorstehende Beschreibung keine Definition der Erfindung ist, sondern eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die bestimmte(n) hierin offenbarte(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ist lediglich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf spezielle Ausführungsformen und sollen diese nicht als Einschränkungen des Schutzumfangs der Erfindung oder der Definition von in den Ansprüchen verwendeten Begriffen betrachtet werden, es sei denn, ein Begriff oder eine Phrase ist oben ausdrücklich definiert. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Abwandlungen der offenbarten Ausführungsform(en) werden für Fachleute ersichtlich werden. Beispielsweise kann der Konditionierungsalgorithmus einen oder mehrere rekursive Eingänge bei seinen Berechnungen verwenden, wie es in der Technik bekannt ist. Rekursive Eingänge können dem Konditionierungsalgorithmus helfen, das Konditionierungsleistungsvermögen einer zuvor konditionierten Komponente genauer vorherzusagen. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Abwandlungen sollen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche umfasst sein.
Wie in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, sollen die Begriffe ”zum Beispiel”, ”z. B.”, ”beispielsweise”, ”wie beispielsweise” und ”wie” und die Verben ”umfassen”, ”aufweisen”, ”einschließen” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung einer oder mehrerer Komponenten oder eines oder mehrerer anderer Elemente verwendet werden, jeweils als ein offenes Ende aufweisend betrachtet werden, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend betrachtet werden soll. Andere Begriffe sollen als ihre breiteste vernünftige Bedeutung umfassend betrachtet werden, wenn sie nicht in einem Kontext verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11-Protokoll [0013]

Claims

Verfahren zum Konditionieren eines oder mehrerer Aspekte eines Fahrzeugs, das die Schritte umfasst, dass: (a) ein Abfahrtzeitpunkt empfangen wird; (b) eine Fahrzeugbedingung erfasst wird; (c) ein Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus den Abfahrtzeitpunkt und die Fahrzeugbedingung verwendet, um einen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln; und (d) ein oder mehrere Aspekte des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) ferner umfasst, dass mindestens eine Fahrzeugbedingung erfasst wird, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: der Temperatur außerhalb, der Feuchtigkeit außerhalb, dem Niederschlag außerhalb, der Fahrgastraumtemperatur, der Fahrgastraumfeuchtigkeit, der Komponententemperatur, den Komponenteneinstellungen, der Batteriesatz- oder Brennstoffzellentemperatur, der Batteriesatz- oder Brennstoffzellenspannung, dem Batteriesatz- oder Brennstoffzellenstrom und der Motortemperatur.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass der Abfahrtzeitpunkt und eine Konditionierungsvorliebe empfangen werden; und Schritt (c) ferner umfasst, dass der Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus den Abfahrtzeitpunkt, die Konditionierungsvorliebe und die Fahrzeugbedingung verwendet, um den Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Konditionierungsalgorithmus die Konditionierungsvorliebe und die Fahrzeugbedingung verwendet, um eine Konditionierungsdauer zu ermitteln, und dann der Konditionierungsalgorithmus die Konditionierungsdauer von dem Abfahrtzeitpunkt subtrahiert, um den Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Konditionierungsalgorithmus die Konditionierungsvorliebe und die Fahrzeugbedingung in eine Nachschlagetabelle eingibt, die eine Konditionierungsenergie ausgibt, die erforderlich ist, um den einen oder die mehreren Aspekte des Fahrzeugs mit einer Fahrzeugkomponente zu konditionieren, und der Konditionierungsalgorithmus dann die Konditionierungsenergie durch eine Konditionierungsleistung für die Fahrzeugkomponente teilt, um die Konditionierungsdauer zu ermitteln.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass der Abfahrtzeitpunkt und mehrere Konditionierungsvorlieben empfangen werden; Schritt (c) ferner umfasst, dass der Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus eine Konditionierungsdauer für die schwerwiegendste der mehreren Konditionierungsvorlieben ermittelt und die Konditionierungsdauer für die schwerwiegendste Konditionierungsvorliebe verwendet, um einen einzigen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln; und Schritt (d) ferner umfasst, dass der eine oder die mehreren Aspekte des Fahrzeugs zu dem einzigen Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (a) ferner umfasst, dass der Abfahrtzeitpunkt und mehrere Konditionierungsvorlieben empfangen werden; Schritt (c) ferner umfasst, dass der Konditionierungsalgorithmus ausgeführt wird, wobei der Konditionierungsalgorithmus mehrere Konditionierungsdauern für die mehreren Konditionierungsvorlieben ermittelt und die mehreren Konditionierungsdauern verwendet, um mehrere versetzte Konditionierungsstartzeitpunkte zu ermitteln; und Schritt (d) ferner umfasst, dass der eine oder die mehreren Aspekte des Fahrzeugs zu den mehreren versetzten Konditionierungsstartzeitpunkten konditioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt, dass: zu einem Konditionierungsüberprüfungszeitpunkt, der vor dem Konditionierungsstartzeitpunkt liegt, das Fahrzeug aufgeweckt wird und eine neue Fahrzeugbedingung erfasst wird, und wenn sich die Fahrzeugbedingungen um einen bestimmten Grad unterscheiden, der Konditionierungsalgorithmus wieder ausgeführt wird, um einen neuen Konditionierungsstartzeitpunkt zu ermitteln, und wenn sich die Fahrzeugbedingungen nicht um einen bestimmten Grad unterscheiden, der anfängliche Konditionierungsstartzeitpunkt beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (d) ferner umfasst, dass der eine oder die mehreren Aspekte des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert werden und der Konditionierungsstartzeitpunkt ermittelt wird, indem mindestens eine der folgenden Zeitquellen verwendet wird: die Zeit eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) und die Zeit eines Vielfachzugriffs im Codemultiplex (CDMA).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (d) ferner umfasst, dass ein Aspekt des Fahrzeugs zu dem Konditionierungsstartzeitpunkt konditioniert wird, indem mindestens eine Komponente aktiviert wird, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: einem beheizten oder gekühlten Sitz, einem beheizten Lenkrad, einem beheizten Motorblock, einem beheizten Spiegel, einem Fahrgastraum-HLK-System, einem Heiz- oder Kühlelement für einen Batteriesatz, einem Heiz- oder Kühlelement für ein Batterieladegerät und einem Heiz- oder Kühlelement für eine Brennstoffzelle.