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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiemanagementvorrichtung für wenigstens eine elektrische Energieverbrauchereinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeug.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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In der
DE 10 2008 021 045 A1 ist ein System für ein fahrtroutenabhängiges Energiemanagement beschrieben. Hierbei wird während einer längeren Bergauffahrt die Klimaanlage in ihrer Leistung um einen fest vorgegebenen Anteil reduziert. Somit kann für eine vorkalkulierte Dauer der Bergauffahrt, in welcher der Motor eine höhere Leistungsaufnahme aufweist, ein größerer Anteil an elektrischer Energie in Antriebsenergie umgesetzt werden oder auch für spätere Reisestrecken verfügbar bleiben. Wird später weniger Antriebsleistung gebraucht, weil beispielsweise eine Bergabfahrt beginnt, so kann die Leistung der Klimaanlage z. B. wieder erhöht werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Energiemanagement von Energieverbrauchereinrichtungen eines Fahrzeugs bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Energiemanagementvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
Eine Energiemanagementvorrichtung für wenigstens eine elektrische Energieverbrauchereinrichtung eines Fahrzeugs, welche aufweist: eine Empfangseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, Positionsdaten des Fahrzeugs und weitere Streckendaten über den voraussichtlichen Streckenverlauf des Fahrzeugs zu einem vorbestimmten Ziels über ein fahrzeuginternes Navigationssystem aufzunehmen; eine Auswerteeinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, abhängig von den aufgenommenen Positionsdaten und Streckendaten eine Fahrzeit des Fahrzeugs zum Erreichen eines vorbestimmten Ziels zu berechnen und abhängig von der berechneten Fahrzeit eine Abschaltzeit zum Abschalten der wenigstens einen Energieverbrauchereinrichtung vor Ablauf der berechneten Fahrzeit zu berechnen; eine Betätigungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine Energieverbrauchereinrichtung zu der berechneten Abschaltzeit abzuschalten.
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Ein Kraftfahrzeug, mit einem Navigationssystem, mit wenigstens einer Energieverbrauchereinrichtung und mit einer erfindungsgemäßen Energiemanagementvorrichtung.
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Ein Verfahren zum Abschalten wenigstens einer Energieverbrauchereinrichtung eines Fahrzeugs, mit den Schritten: Aufnehmen von Positionsdaten des Fahrzeugs und weitere Streckendaten über den voraussichtlichen Streckenverlauf des Fahrzeugs zu einem vorbestimmten Ziels über ein fahrzeuginternes Navigationssystem; Berechnen einer Fahrzeit des Fahrzeugs zum Erreichen des vorbestimmten Ziels abhängig von den aufgenommenen Positionsdaten und Streckendaten; Berechnen einer Abschaltzeit zum Abschalten der wenigstens einen Energieverbrauchereinrichtung vor Ablauf der berechneten Fahrzeit abhängig von der berechneten Fahrzeit; Abschalten der wenigstens eine Energieverbrauchereinrichtung zu der berechneten Abschaltzeit.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, Energieverbrauchereinrichtungen, wie beispielsweise eine Innenraumheizungseinrichtung, bereits vor dem Erreichen eines vorgegebenen Ziels des Fahrzeugs abzuschalten und die Nachlaufzeit oder Reaktionszeit der Energieverbrauchereinrichtung auszunutzen. Solche elektrische Energieverbrauchereinrichtungen, wie etwa Heizungen, benötigen eine Nachlaufzeit oder Reaktionszeit bis sie reagieren, d. h. bis sie z. B. durch Abschalten vollständig abgekühlt sind.
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Die erfindungsgemäße Energiemanagementvorrichtung hat den Vorteil, dass sie die Energieverbrauchereinrichtung vor dem Erreichen eines vorgegebenen Ziels bereits abschaltet und die Energieverbrauchereinrichtung nicht erst dann abgeschaltet wird, wenn das Fahrzeug sein Ziel erreicht hat und die Fahrzeugzündung ausgeschaltet wird. Dadurch kann der Verbrauch an Energie und Kraftstoff reduziert werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform bestimmt die Energiemanagementvorrichtung bzw. deren Auswerteeinrichtung die Abschaltzeit abhängig von wenigstens einem weiteren Parameter. Der Parameter ist beispielsweise die Reaktionszeit oder Nachlaufzeit der Energieverbrauchereinrichtung, die Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug, die Innentemperatur des Fahrzeugs, die Außentemperatur des Fahrzeugs, das Auftreten von Regen oder der Ist-Zustand der Energieverbrauchereinrichtung. Dadurch können zusätzliche Aspekte berücksichtigt werden, die einen verlängerten oder einen verkürzten Einsatz der jeweiligen Energieverbrauchereinrichtung sinnvoll erscheinen lassen können, so dass eine Abschaltzeit entsprechend angepasst werden kann, um die Komfortwirkung der Energieverbrauchereinrichtung für einen Fahrzeuginsassen sicherzustellen. Beispielsweise kann bei einer starken Sonneneinstrahlung und dadurch Erwärmung des Fahrzeuginnenraums, die Abschaltzeit für eine Kühlungseinrichtung einer Klimaanlage als Energieverbrauchereinrichtung entsprechend verkürzt werden, so dass diese beispielsweise erst später abgeschaltet wird.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung zur Bestimmung des wenigstens einen weiteren Parameters z. B. mit wenigstens einem Lichtsensor, einem Innenraumtemperatursensor, einem Außentemperatursensor, einem Regensensor, einer Scheibenwischereinrichtung und/oder einem Temperatursensor zur Bestimmung der Ist-Temperatur der Energieverbrauchereinrichtung gekoppelt. Solche Sensoren sowie die Scheibenwischereinrichtung sind im Fahrzeug üblicherweise bereits vorhanden, so dass die Energiemanagementvorrichtung und ihre Auswerteeinrichtung auf die Ergebnisse dieser Sensoren, sowie auf den jeweiligen Betriebszustand der Scheibenwischereinrichtung zurückgreifen kann, um eine geeignete Abschaltzeit für die zugeordnete Energieverbrauchereinrichtung zu bestimmen. Dadurch müssen keine extra Sensoren hinzugefügt werden und es können so zusätzliche Kosten eingespart werden.
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Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Abschaltzeit in einer Speichereinrichtung abgespeichert und durch die Auswerteeinrichtung abrufbar, wobei die Speichereinrichtung beispielsweise Teil der Energiemanagementvorrichtung oder mit dieser gekoppelt ist. Durch die Speicherung einer Abschaltzeit oder wenigstens eine Gleichung zur Berechung der Abschaltzeit in der Speichereinrichtung kann die Auswerteeinrichtung sehr einfach eine geeignete Abschaltzeit für die Energieverbrauchereinrichtung bestimmen.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform bestimmt die Auswerteeinrichtung, ob das Fahrzeug das vorbestimmte Ziel mit Verspätung erreicht mittels des Navigationssystems durch Erfassen beispielsweise eines Verspätungszeitraums, um welchen das Fahrzeug verspätet sein Ziel erreicht, oder einer Verspätungszeit, welche das Fahrzeug benötigt, um das vorbestimmte Ziel zu erreichen. Dies hat den Vorteil, dass wenn das Fahrzeug z. B. aufgrund eines Staus das Ziel später erreicht als zuvor berechnet, die Verspätung bei der Bestimmung der Abschaltzeit entsprechend berücksichtigt werden kann, so dass die Energieverbrauchereinrichtung nicht zu früh abgeschaltet wird.
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In einer anderen Ausführungsform schaltet die Betätigungsvorrichtung die wenigstens eine zuvor ausgeschaltete Energieverbrauchereinrichtung wieder ein oder die Auswerteeinrichtung bestimmt für die wenigstens eine eingeschaltete Energieverbrauchereinrichtung eine neue Abschaltzeit, abhängig von der durch das Navigationssystem bestimmten Verspätung des Fahrzeugs. Dies hat den Vorteil, dass durch das Wiedereinschalten der Energieverbrauchereinrichtung oder dem Bestimmen einer neuen Abschaltzeit für eine noch eingeschaltete Energieverbrauchereinrichtung, kein Komfortverlust für den Fahrzeuginsassen entsteht.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist die Energieverbrauchereinrichtung als eine Sitzheizung, eine Sitzkühlung, eine Scheibenheizung, eine Lenkradheizung, eine Klimaanlage, insbesondere eine Innenraumheizung, eine Innenraumkühlung oder eine Lüftungsgebläse, ausgebildet.
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In einer Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug als ein Hybrid-Fahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein gasbetriebenes Fahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug und/oder ein Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine ausgebildet ist.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
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INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei.
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1 eine schematische Ansicht einer Energiemanagementvorrichtung zum Ausschalten mehrerer Energieverbrauchereinrichtungen eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
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2 einen Zeitstrahl in welchem eine Fahrzeit des Fahrzeugs an ein vorgegebenes Ziel und Abschaltzeiten tE zweier Energieverbrauchereinrichtungen gezeigt sind; und
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3 ein Ablaufdiagramm zum Betätigen von Energieverbrauchereinrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
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In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten – sofern nichts Anderes ausführt ist – jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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In 1 ist eine schematische Ansicht einer Energiemanagementvorrichtung 1 gezeigt zum Ausschalten wenigstens einer oder mehrerer Energieverbrauchereinrichtungen (E1, E2) 2 usw. eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Des Weiteren ist in der dazugehörenden 2 ein Beispiel eines Zeitstrahls gezeigt, in welchem eine Fahrzeit TZ des Fahrzeugs an ein vorgegebenes Ziel und Abschaltzeiten tE zweier Energieverbrauchereinrichtungen E1, E2 gezeigt sind.
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Energieverbrauchereinrichtungen 2 im Fahrzeug sind allgemein solche Einrichtungen E1, E2 welche Energie verbrauchen und eine Nachlaufzeit oder Reaktionszeit aufweisen beim Abschalten.
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Zu solchen Energieverbrauchereinrichtungen 2 in einem Fahrzeug gehören insbesondere Komforteinrichtungen, wie beispielsweise eine Sitzheizungseinrichtung, eine Scheibenheizungseinrichtung, z. B. zum Beheizen einer Heckscheibe, eine Lenkradheizungseinrichtung, Klimaanlageeinrichtungen wie z. B. eine Innenraumheizungseinrichtung und/oder eine Innenraumkühlungseinrichtung, eine Lüftungseinrichtung usw.. Wird eine solche Energieverbrauchereinrichtungen 2 abgeschaltet, wie beispielsweise eine Innenraumheizungseinrichtung, so dauert es eine bestimmte Zeitspanne oder Nachlaufzeit bzw. Reaktionszeit bis die Innenraumheizungseinrichtung vollständig abgekühlt ist. Bei einer Lüftungseinrichtung als Energieverbrauchereinrichtung 2 dauert es eine bestimmte Zeitspanne oder Nachlaufzeit bis ein Gebläse der Lüftungseinrichtung 2 still steht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine solche Energieverbrauchereinrichtung 2 vor dem Erreichen eines Ziels des Fahrzeugs abgeschaltet und nicht wie bisher erst, wenn das Ziel erreicht ist und die Fahrzeugzündung ausgeschaltet wird. Dies hat den Vorteil, dass der Kraftstoff- und Energieverbrauch reduziert werden kann. Die Erfindung ist dabei auf Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, wie beispielsweise Elektrofahrzeuge, Hybrid-Fahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, gasbetriebene Fahrzeuge, Fahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine (z. B. Benzinmotor oder Dieselmotor) usw. oder Fahrzeuge mit einer Kombinationen wenigstens zwei der genannten Fahrzeugantriebe gerichtet.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel in 1 und 2 gezeigt ist, weist die Energiemanagementvorrichtung 1 zum Betätigen wenigstens einer Energieverbrauchereinrichtung eine Empfangseinrichtung 10 auf zum Empfangen von Daten eines Navigationssystems 3 und beispielsweise zweier Energieverbrauchereinrichtungen E1 und E2 eines Fahrzeugs. Des Weiteren weist die Energiemanagementvorrichtung eine Auswerteeinrichtung 11 auf zum Auswerten der Daten des Navigationssystems 3 und der Energieverbrauchereinrichtungen (E1, E2) 2, sowie eine Betätigungseinrichtung 12 zum Betätigen bzw. Einschalten und Ausschalten der zwei Energieverbrauchereinrichtungen (E1, E2) 2 abhängig von dem Ergebnis der Auswerteeinrichtung 11.
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Die Auswerteeinrichtung 11 bestimmt, ob die jeweilige Energieverbrauchereinrichtung 2 eingeschaltet ist und bestimmt außerdem auf Basis der von dem Navigationssystem 3 des Fahrzeugs erhaltenen Daten die Fahrzeit TZ nach der das Fahrzeug ein vorgegebenes Ziel erreicht, beispielsweise TZ = 1 Std..
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Wahlweise zusätzlich kann die Auswerteeinrichtung 11 bestimmen, ob das Fahrzeug sich verspätet, wenn über die Empfangseinrichtung 10 von dem Navigationssystem 3 z. B. empfangen wird, dass das Fahrzeug sein Ziel verspätet erreichen wird, z. B. aufgrund eines Staus oder eine Kursänderung des Fahrzeugs. Die Auswerteeinrichtung 11 bestimmt anhand der von dem Navigationssystem 3 erhaltenden Daten einen Verspätungszeitraum TV, z. B. TV = 0,5 Std., um welchen sich das Fahrzeug verspätet und/oder eine Verspätungszeit TZ+V = TZ + TV, z. B. 1,5 Std = 1 Std + 0,5 Std, die das Fahrzeug benötigt, um das vorgegeben Ziel zu erreichen.
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Abhängig von der Fahrzeit TZ oder gegebenenfalls einer Verspätungszeit TZ+V und/oder einem Verspätungszeitraum TV bestimmt die Auswerteeinrichtung 11 eine Abschaltzeit tE zu der die Betätigungseinrichtung 12 eine jeweils angeschaltete Energieverbrauchereinrichtung 2 vor dem Erreichen des Fahrtziels abschaltet.
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Die Energiemanagementvorrichtung 1 bzw. deren Betätigungseinrichtung 12 schaltet also eine jeweilige Energieverbrauchereinrichtung 2 nach einer vorbestimmten Abschaltzeit tE ab, bevor das Fahrzeug sein vorgegebenes Ziel, z. B. nach einer Fahrzeit von TZ = 1 Std. oder nach einer Verspätungszeit TZ+V = 1,5 Std, erreicht hat.
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Die Energieverbrauchereinrichtung 2 kann dabei abgeschaltet werden, indem die Energieverbrauchereinrichtung 2 zu der Abschaltzeit tE sofort oder unmittelbar vollständig durch die Betätigungseinrichtung 12 abgeschaltet wird oder indem die Energieverbrauchereinrichtung 2 ab der Abschaltzeit tE durch die Betätigungseinrichtung 12 heruntergefahren wird. Das Herunterfahren kann durch die Betätigungseinrichtung 12 kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.
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Beispielsweise schaltet die Betätigungseinrichtung 12 der Energiemanagementvorrichtung 1, wie in 2 angedeutet ist, eine erste Energieverbrauchereinrichtung E1 nach einer vorbestimmten Abschaltzeit tE1, z. B. tE1 = 3 Min., vor dem Erreichen des Ziels nach der Zeit TZ, z. B. TZ = 1 Std ab. Entsprechend schaltet die Betätigungseinrichtung eine zweite Energieverbrauchereinrichtung E2 nach einer vorbestimmten Abschaltzeit tE2 z. B. tE2 = 2 Min., vor dem Erreichen des Ziels nach der Zeit TZ, z. B. TZ = 1 Std, ab.
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D. h. die Betätigungseinrichtung 12 der Energiemanagementvorrichtung 1 schaltet die Energieverbrauchereinrichtung E1 nach 57 min Fahrzeit und die Energieverbrauchereinrichtung E2 nach 58 min Fahrzeit ab.
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Wird des Weiteren durch die Auswerteeinrichtung 11 zusätzlich während der Fahrt durch das Navigationssystem 3 bestimmt, dass das Fahrzeug sich verspätet, um einen Verspätungszeitraum TV, z. B. TV = 0,5 Std., und das vorgegeben Ziel daher erst nach einer Verspätungszeit TZ+V = TZ + TV erreicht, so wird dem entsprechend die Energieverbrauchereinrichtung E1 durch die Betätigungseinrichtung 12 nach der Abschaltzeit tE1, z. B. tE1 = 3 Min., vor dem verspätete Erreichen des vorgegebenen Ziels nach der Zeit TZ+V, z. B. TZ+V = 1,5 Std, abgeschaltet, d. h. also hier nach 1 Std. und 27 min.
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Die vorbestimmte Abschaltzeit tE1 bzw. tE2 kann durch die Auswerteeinrichtung 11 dabei abhängig von wenigstens einem Parameter beispielsweise einem Parameter der jeweiligen Energieverbrauchereinrichtung 2 bestimmt werden, z. B. der Nachlaufzeit oder Reaktionszeit der Energieverbrauchereinrichtung 2. Wie im Folgenden noch weiter erläutert wird, kann die Abschaltzeit tE zusätzlich oder alternativ zu der Nachlaufzeit oder Reaktionszeit der Energieverbrauchereinrichtung 2 auch in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter wie z. B. der Innentemperatur des Fahrzeugs, der Sonneneinstrahlung, der Außentemperatur des Fahrzeugs, dem Auftreten von Regen, dem Zustand der Energieverbrauchereinrichtung usw. bestimmt werden. Dazu kann die Empfangseinrichtung 10 zusätzlich derart ausgebildet sein, dass sie neben Daten des Navigationssystems 3 und der Energieverbrauchereinrichtungen 2 auch Daten von wenigstens einem weiteren Sensor empfängt, z. B. eine Temperatursensor, einem Regensensor usw..
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Die erste Energieverbrauchereinrichtung E1 ist beispielsweise eine Innenraumheizungseinrichtung mit einer Nachlaufzeit von z. B. 5 Minuten bis sie von einer Maximaltemperatur auf eine Ausgangstemperatur abgekühlt ist. Innerhalb der Nachlaufzeit von z. B. 5 Minuten kühlt die Innenraumheizungseinrichtung somit z. B. vollständig ab. Die vorbestimmte Abschaltzeit tE1 kann nun so gewählt werden, dass die Innenraumheizungseinrichtung nach der Abschaltzeit tE1 beispielsweise teilweise oder vollständig abgekühlt ist, wenn das Fahrzeug nach der zuvor bestimmten Zeit TZ, z. B. TZ = 1 Std., das Fahrziel erreicht hat. Beispielsweise kann die Abschaltzeit tE1 der Innenraumheizungseinrichtung derart gewählt werden, dass die Innenraumheizungseinrichtung nur soweit abkühlt und damit die Temperatur im Innenraum des Fahrzeugs abnimmt, dass ein Fahrzeugpassagier das Abkühlen des Innenraums bis zum Erreichen des Fahrziels nicht oder kaum wahrnimmt.
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Die Abschaltzeit tE einer Energieverbrauchereinrichtung 2 wird also insbesondere von der Auswerteeinrichtung derart gewählt, dass einerseits Energie eingespart werden kann, indem die Energieverbrauchereinrichtung 2 vor Erreichen eines Ziels ausgeschaltet wird und andererseits durch das Abschalten der Energieverbrauchereinrichtung 2 insbesondere kein Komfortverlust für einen Fahrzeugpassagier eintritt oder die Sicherheit des Fahrzeugpassagiers beeinträchtigt wird.
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Die Abschaltzeit t für die jeweilige Energieverbrauchereinrichtung En (n = 1, 2, ...) kann vorab abgespeichert sein in einer Speichereinrichtung 4 und von der Auswerteeinrichtung 11 aus der Speichereinrichtung 4 abgerufen werden. Die Speichereinrichtung 4 kann dabei Teil der Energiemanagementvorrichtung 1 oder mit dieser gekoppelt sein.
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Die Auswerteeinrichtung 11 kann neben dem Parameter der jeweiligen Energieverbrauchereinrichtung 2 wie z. B. der Nachlaufzeit oder Reaktionszeit der Energieverbrauchereinrichtung 2, zusätzlich oder alternativ wenigstens einen weiteren Parameter berücksichtigen zum Bestimmen der Ausschaltzeit tE der jeweiligen Energieverbrauchereinrichtung 2.
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Ein solcher Parameter kann, wie zuvor beschrieben, z. B. die Innentemperatur des Fahrzeugs oder die Temperatur im Fahrgastraum, die Sonneneinstrahlung, die Außentemperatur des Fahrzeugs, das Auftreten von Regen, der Zustand der Energieverbrauchereinrichtung usw. sein. Die Erfindung ist auf die genannte Beispiele nicht beschränkt.
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Der Zustand der Energieverbrauchereinrichtung 2 gibt hierbei an, ob die Energieverbrauchereinrichtung 2, wie beispielsweise eine Heizungseinrichtung, bereits ihre Soll-Temperatur erreicht hat oder noch auf die Soll-Temperatur aufgeheizt wird. Hat die Heizeinrichtung die Soll-Temperatur noch nicht erreicht, so schaltet die Energiemanagementvorrichtung 1 die Heizungseinrichtung beispielsweise nicht ab. Erst wenn die Heizungseinrichtung ihre Soll-Temperatur erreicht hat, kann die Abschaltzeit tE durch die Energiemanagementvorrichtung 2 z. B. bestimmt und eingestellt werden.
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Alternativ kann die Abschaltzeit tE beispielsweise entsprechend der Ist-Temperatur der Heizungseinrichtung angepasst werden. Dazu kann eine entsprechend einer erreichten Ist-Temperatur verkürzte oder verlängerte Abschaltzeit tE in der Speichereinrichtung vorab abgespeichert sein und durch die Auswerteeinrichtung abgerufen werden, um die Abschaltzeit tE einzustellen.
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Zum Bestimmen der Innenraumtemperatur kann die Energiemanagementvorrichtung 1 bzw. deren Empfangseinrichtung 10, wie in 1 gezeigt ist, mit wenigstens einem Temperatursensor 5 gekoppelt sein, welcher die Ist-Temperatur im Fahrzeuginnenraum bestimmt. Des Weiteren kann die Empfangseinrichtung beispielsweise mit wenigstens einem Regensensor 6 zum Bestimmen, ob das Fahrzeug durch Regen z. B. zusätzlich abgekühlt wird, einer Scheibenwischereinrichtung 7 zum Bestimmen des Betriebszustand der Scheibenwischereinrichtung und damit dem Auftreten von Regen, einem Lichtsensor 8 zum Bestimmen der Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug und damit eines Aufheizen des Fahrzeugs durch die Sonneneinstrahlung, einem Außentemperatursensor 9 zum Bestimmen der Außentemperatur des Fahrzeugs und damit einem zusätzlichen Abkühlen oder Aufheizen des Fahrzeugs, einem Temperatursensor, welcher die Ist-Temperatur einer Heizungseinrichtung, wie z. B. der Innenraumheizungseinrichtung oder Innenraumkühlungseinrichtung bestimmt, gekoppelt sein.
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Abhängig von der erfassten Innenraumtemperatur, dem Erfassten Auftreten von Regen durch den Regensensor 6 und/oder den Betriebszustand der Scheibenwischereinrichtung 7 (z. B. Intervallwischbetrieb aufgrund von Regen oder Ruheposition aufgrund von Trockenheit usw.), der Sonneneinstrahlung, der Außentemperatur, der Ist-Temperatur einer Heizungseinrichtung kann die Auswerteeinrichtung bestimmen, dass die Abschaltzeit tE einer Energieverbrauchereinrichtung 2 eingestellt wird oder nicht oder alternativ die Abschaltzeit tE angepasst wird basierend auf dem erfassten Parameter. Dazu kann die Abschaltzeit tE vorab durch die Auswerteeinrichtung 11 abrufbar in der Speichereinrichtung 4 abgespeichert sein in Abhängigkeit von dem jeweiligen Parameter.
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Das Berücksichten dieser Parameter, welche sich zusätzlich direkt oder indirekt auf die Leistung oder den Energieverbrauch einer Energieverbrauchereinrichtung 2 auswirken, hat den Vorteil, dass die Abschaltzeit tE zusätzlich optimiert werden kann. So kann beispielsweise eine Energieverbrauchereinrichtung 2, wie eine Kühlungseinrichtung als Teil einer Klimaanlage zum Kühlen des Innenraums, durch die Betätigungseinrichtung nicht abgeschaltet werden, wenn die Auswerteeinrichtung 11 bestimmt, dass das Fahrzeug zusätzlich durch Sonneneinstrahlung aufgeheizt wird und es daher für einen Fahrzeugpassagier unangenehm wäre, wenn die Kühlungseinrichtung abgeschaltet würde. Alternativ kann die Energiemanagementvorrichtung 1 in diesem Fall auch die Abschaltzeit tE zusätzlich von dem Parameter, hier der bestimmten Sonneneinstrahlung, festlegen und eine entsprechend der Sonneneinstrahlung verkürzte oder verlängerte Abschaltzeit tE wählen, welche beispielsweise in der Speichereinrichtung 4 abgelegt ist.
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Als weiterer Parameter kann, wie zuvor beschrieben, wahlweise zusätzlich oder alternativ ein Verspätungszeitraum TV und damit eine Verspätungszeit TZ+V von der Auswerteeinrichtung 11 mit berücksichtigt werden, so dass verhindert wird, dass eine Energieverbrauchereinrichtung 2 zu früh durch die Betätigungseinrichtung 12 abgeschaltet wird, da das Fahrzeug sein Ziel später erreichen wird, z. B. aufgrund eines Umwegs oder eines Staus. Eine Verspätungsprognose (Fahrprofil), d. h. z. B. den Verspätungszeitraum TV und die Verspätungszeit TZ+V, kann die Auswerteeinrichtung 11 mittels des mit ihm gekoppelten Navigationssystems 3 bestimmen, wie in 1 und 2 angedeutet ist.
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Des Weiteren kann die Energiemanagementvorrichtung 1 mit ihrer Betätigungseinrichtung 12 wahlweise zusätzlich auch die Energieverbrauchereinrichtung 2 bei Bedarf reaktivieren oder einschalten, wenn nach dem Abschalten der Energieverbrauchereinrichtung 2 zu der Zeit tE durch die Auswerteeinrichtung 11 beispielsweise bestimmt wird, dass eine unerwartete Verspätung auftritt mit einem Verspätungszeitraum TV oder mittels z. B. des Regensensors 6 oder des Betriebszustands der Scheibenwischereinrichtung 7 durch die Auswerteeinrichtung 11 bestimmt wird, dass das Fahrzeug sich in einem Starkregen befindet und dadurch schnell abkühlt. In diesem Fall schaltet die Betätigungseinrichtung 12 z. B. die zuvor zu der Zeit tE abgeschaltete Innenraumheizungseinrichtung wieder ein.
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Die Auswerteeinrichtung 11 bestimmt hierbei, ob die jeweilige Energieverbrauchereinrichtung 2 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Dazu kann die Empfangseinrichtung Daten von der jeweiligen Energieverbrauchereinrichtung 2 empfangen, anhand der die Auswerteeinrichtung 11 bestimmt, ob die Energieverbrauchereinrichtung 2 ein- oder ausgeschaltet ist. Bestimmt die Auswerteeinrichtung 11, dass die Energieverbrauchereinrichtung 2 ausgeschaltet ist und des Weiteren, dass z. B. das Fahrzeug das Fahrziel mit Verspätung erreicht, so kann die Auswerteeinrichtung 11 bestimmen, dass die Betätigungseinrichtung 12 die Energieverbrauchereinrichtung 2 zunächst wieder einschaltet und zu einer neu bestimmten Abschaltzeit tE in Abhängigkeit von der Verspätung des Fahrzeugs später wieder ausschaltet, bevor das Fahrzeug schließlich sein Ziel mit Verspätung erreicht hat.
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In 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Ablaufdiagramms zum Betätigen von Energieverbrauchereinrichtungen durch eine Energiemanagementvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
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In einem ersten Schritt S1 bestimmt die Auswerteeinrichtung mittels der von der Empfangseinrichtungen empfangenen Daten eines Navigationssystems eines Fahrzeugs eine Fahrzeit TZ nach welcher das Fahrzeug ein vorgegebenes Ziel erreicht hat.
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Anschließend bestimmt die Auswerteeinrichtung in einem Schritt S2 ob eine Energieverbrauchereinrichtung eingeschaltet ist und wenn ja, die Abschaltzeit tE der Energieverbrauchereinrichtung zu der die Energieverbrauchereinrichtung vor Erreichen des Ziels abgeschaltet werden muss.
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In einem Schritt S3 wird die Energieverbrauchereinrichtung durch die Betätigungseinrichtung zu dem Zeitpunkt tE abgeschaltet, d. h. unmittelbar abgeschaltet oder heruntergefahren.
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In einem optionalen Schritt S4 prüft die Auswerteeinrichtung, ob ein erneutes Einschalten oder Aktivieren der Energieverbrauchereinrichtung erforderlich ist, z. B. aufgrund einer Verspätung des Fahrzeugs und/oder eines anderen Umstandes wie Starkregen, mittlerweile starke Sonneneinstrahlung usw., oder nicht.
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Tritt beispielsweise eine Verspätung des Fahrzeugs auf, so schaltet die Betätigungseinrichtung in einem Schritt S5 die Energieverbrauchereinrichtung wieder an.
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In dem Schritt S3 kann in erfindungsgemäßen Ausführungsformen zur Bestimmung der Abschaltzeit tE wenigstens ein oder mehrere Parameter wie z. B. die Nachlaufzeit der Energieverbrauchereinrichtung, die Sonneneinstrahlung, die Innentemperatur des Fahrzeugs oder die Temperatur im Fahrgastraum, die Außentemperatur des Fahrzeugs, das Auftreten von Regen, der Zustand der Energieverbrauchereinrichtung usw. berücksichtigt werden und eine davon abhängige Abschaltzeit tE für die Energieverbrauchereinrichtung durch die Auswerteeinrichtung bestimmt werden, z. B. aus einer Speichereinrichtung abgerufen oder berechnet werden.
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Die Erfindung ist auf die genannten Energieverbrauchereinrichtungen und insbesondere auf die genannten Komforteinrichtungen nicht beschränkt. Des Weiteren ist die Erfindung auch nicht auf die Schrittfolge und Schritte in dem Ablaufdiagramm wie es in 3 gezeigt ist beschränkt.
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Basierend auf den beispielsweise vom Navigationssystem berechneten oder bestimmten Parameter wie z. B. die Ankunftszeit, die Außentemperatur, die Innentemperatur im Fahrzeug, die Fahrzeit und die Verspätungsprognose (Fahrprofil) bestimmt oder berechnet die Auswerteeinrichtung die Abschaltzeit tE zum Abschalten oder zum Reduzieren der Leistung jeder der Energieverbrauchereinrichtungen individuell. Die Energieverbrauchereinrichtungen verbrauchen Energie und haben häufig eine langsame Reaktionszeit oder Nachlaufzeit, so dass ein Abschalten dieser Energieverbrauchereinrichtungen eine vorbestimmte Zeitspanne tE vor dem Erreichen eines Ziels durchgeführt werden kann. Die Zeitspanne tE ist dabei insbesondere so gewählt, dass ein durch die Energieverbrauchereinrichtungen bereitgestellter Komfort oder die Sicherheit des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt wird.
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Wahlweise zusätzlich kann auch, wie zuvor beschrieben, ein Wiedereinschalten oder eine Reaktivierung der Energieverbrauchereinrichtungen vorgesehen werden im Falle von z. B. nicht vorhersehbaren Verspätungen oder Verzögerungen.
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Der Vorteil eines solchen Systems ist, dass der Energie- oder Kraftstoffverbrauch reduziert werden kann, des Weiteren kann die Batterielebensdauer verlängert werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Energiemanagementvorrichtung
- 2
- Energieverbrauchereinrichtung
- 3
- Navigationssystem
- 4
- Speichereinrichtung
- 5
- Temperatursensor für den Fahrzeuginnenraum
- 6
- Regensensor
- 7
- Scheibenwischereinrichtung
- 8
- Lichtsensor
- 9
- Außentemperatursensor
- 10
- Empfangseinrichtung
- 11
- Auswerteeinrichtung
- 12
- Betätigungseinrichtung
- E1
- erste Energieverbrauchereinrichtung
- E2
- zweite Energieverbrauchereinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008021045 A1 [0002]
