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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Reichweite eines Kraftfahrzeuges, bei dem fahrzeug-, fahrstrecken- oder umweltbezogene Informationen über das Fahrzeug und eine geplante oder eine aktuell zu befahrende Fahrstrecke erfasst und verarbeitet werden. Dazu können diese Informationen vor Beginn der Fahrt oder beim Befahren einer Fahrstrecke miteinander verknüpft und hinsichtlich einer vorgegebenen oder sich variabel ändernden Fahrzeugbetriebsweise bewertet werden. Weiterhin umfasst die Erfindung eine Vorrichtung welche die verbleibende Reichweite des Kraftfahrzeuges aufgrund der vorliegenden Informationen ermittelt und in einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige bringt.
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Die Ermittlung der Reichweite eines Kraftfahrzeuges hängt von vielen fahrzeug- und fahrstreckenbezogenen Größen ab, die durch geeignete Fahrzeugsensoren oder Fahrzeuginformationssysteme erfassbar sind. Mit Hilfe dieser Größen kann ein Fahrzeugcomputer die Reichweite des Kraftfahrzeuges abschätzen.
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Dabei ist es von großem Nutzen, wenn die Position und Reihenfolge der zukünftig zu erwartenden Fahrsituationen möglichst frühzeitig und für einen möglichst großen Anteil der voraussichtlich zu befahrenden Route bekannt sind.
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Im besten Fall kann bei vollständiger Kenntnis der Abfolge dieser Situationen bereits zu Beginn der Fahrt eine Ermittlung der günstigsten Betriebsparameter für die gesamte zu befahrende Strecke erfolgen, wobei während der Fahrt bei Bedarf Korrekturen aufgrund der tatsächlichen Handlungen des Fahrers vorgenommen werden können.
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Aus dem Stand der Technik ist mit der
DE 103 02 504 A1 ein Verfahren zum Ermitteln einer Reichweite eines Elektrofahrzeugs bekannt, mit dem sich die Reichweite des Fahrzeugs vor Fahrtantritt oder während des Fahrbetriebs ermitteln und anzeigen lässt. Dazu werden fahrzeug-, fahrstrecken-, umgebungsbezogene oder umweltbezogene Informationen über das Fahrzeug und eine Fahrstrecke von einem Fahrzeugcomputer erfasst und hinsichtlich einer Fahrzeugbetriebsweise bewertet, woraus eine verbleibende Reichweite des Elektrofahrzeugs errechnet und angezeigt wird.
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Die
DE 10 2010 007 851 A1 beschreibt ein Aktualisierungsverfahren zum kontinuierlichen Aktualisieren einer ermittelten Reichweite eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs. Die ermittelte Reichweite kann dabei mit einer vorhandenen Energie eines elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs aktuell zurück gelegt werden, wobei das Ermitteln der Reichweite von einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Diese Ermittlung umfasst ein kontinuierliches Erfassen und Verarbeiten zumindest von Energieparametern des Fahrzeugs, die die Recheneinheit aus einem kommunikativ gekoppelten Fahrzeugbussystem erhält, Routenparametern einer Route zu einem Ziel, die die Recheneinheit von einem kommunikativ gekoppelten Navigationssystem erhält und Fahrweisenparametern, die die Recheneinheit aus einer Speichereinheit ausliest. Ferner erfolgt eine Ausgabe der ermittelten Reichweite durch die Recheneinheit mittels einer Anzeigevorrichtung. Das erfindungsgemäße Aktualisieren der ermittelten Reichweite umfasst die Schritte des Erfassens von Betriebsparametern oder Betriebszuständen des Energiespeichers durch die Recheneinheit, woraus eine aktuell verfügbare Kapazität des Energiespeichers aus den Betriebsparametern oder Betriebszuständen ermittelt wird, die wiederum bei dem Ermitteln der Reichweite durch die Recheneinheit berücksichtigt wird, so dass die Aktualisierung der ermittelten Reichweite in Abhängigkeit der aktuell verfügbaren Kapazität der Energiespeichers bereitgestellt wird.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Reichweitenermittlung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach ist bei einem Verfahren zur Ermittlung der Reichweite eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, dass fahrzeug- und fahrstreckenbezogene Informationen erfasst und verarbeitet werden, eine für das Fortbewegen des Fahrzeugs vorhandene Energiebevorratungsmenge erfasst wird, eine Reichweite aufgrund der vorhanden Energiebevorratungsmenge über eine Zuordnungsvorschrift ermittelt wird, und weiterhin ein Klimazustand erfasst wird welcher bei der Ermittlung der Reichweite berücksichtigt wird. Der berücksichtigte Klimazustand ist hierbei die entlang der Fahrstrecke auftretende oder prognostizierte Umgebungstemperatur oder Luftfeuchte.
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Am Startort oder am jeweils aktuell befahrenen Ort einer Wegstrecke kann das Erfassen der Umgebungstemperatur zur Berücksichtigung bei der Ermittlung der Reichweite vorzugsweise über eine fahrzeugseitige Meßsensorik erfolgen. Gleichermaßen können aber auch Daten von aktiv sendenden Umweltzustandsgeräten genutzt werden. Die Erfassung von Zustandsdaten an fern gelegenen Wegstreckenpunkten sowie am fern gelegenen Zielort kann über ein sendendes Umweltzustandsgerät erfolgen. Die erfassten Umgebungstemperaturdaten fließen in die Ermittlung der Reichweite derart ein, dass temperaturbedingte Mehr- oder Minderenergieaufwände am Fahrzeug berücksichtigt werden. Dies kann z. B. bei heißen Umgebungstemperaturen die Notwendigkeit einer zusätzlichen energieintensiven Batteriekühlung durch einen zugeschalteten Verbraucher, z. B. in Form eines Lüfters sein. Aufgrund des zusätzlich eingeschalteten Verbrauchers verringert sich die für die Wegstreckenbewältigung im Fahrzeug bevorratete, nutzbare Energiemenge. Im dargestellten Beispiel erreicht das Fahrzeug aufgrund temperaturbedingt zugeschalteter Verbraucher eine geringere Reichweite als ohne zugeschaltete Verbraucher. Aufgrund physikalisch bedingter Betriebsbereiche kann die Umgebungstemperatur zudem einen erheblichen Einfluß auf die zur Fortbewegung des Fahrzeugs bevorratete Energiemenge ausüben. Das Berücksichtigen von Umgebungstemperatureinflüssen bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Das Erfassen der Information über die Luftfeuchte kann z. B. über eine fahrzeugseitige Sensorik oder über die Nutzung sendender Umweltzustandsgeräte erfolgen. Hohe Luftfeuchte führt z. B. zu einem Einschalten der energieintensiven Klimaanlage oder zu einem Öffnen eines Fensters am Fahrzeug. Im Fall der zusätzlich eingeschalteten Klimaanlage verringert sich die für die Wegstreckenbewältigung im Fahrzeug bevorratete, nutzbare Energiemenge. Im Fall des geöffneten Fensters führt ein erhöhter Luftwiderstandswert des fahrenden Kraftfahrzeugs zu einem Energiemehrbedarf für die zurückzulegende Wegstrecke. Weiterhin kann eine erhöhte Entladung der bevorrateten Energiemenge aufgrund der Luftfeuchte einen erheblichen Einfluß auf die zur Fortbewegung des Fahrzeugs bevorratete Energiemenge ausüben.
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Das Berücksichtigen der Luftfeuchte bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum Ermitteln der Reichweite eines Kraftfahrzeuges, bei dem fahrzeug- und fahrstreckenbezogene Informationen erfasst und verarbeitet werden, eine für das Fortbewegen des Fahrzeugs vorhandene Energiebevorratungsmenge erfasst wird, eine Reichweite aufgrund der vorhandenen Energiebevorratungsmenge über eine Zuordnungsvorschrift ermittelt wird, wobei eine Witterung erfasst wird und diese bei der Ermittlung der Reichweite berücksichtigt wird. Die berücksichtigte Witterung ist hierbei ein entlang der Fahrstrecke auftretender oder prognostizierter Niederschlag oder Schneebelag.
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Das Erfassen der Information über Schneebelag kann z. B. über eine fahrzeugseitige Sensorik oder über die Nutzung sendender Umweltzustandsgeräte erfolgen. Schneebelag führt in der Regel zu einer verringerten Fahrgeschwindigkeit. Diese fahrbedingte Änderung des Betriebszustandes kann im Vergleich zu Normalbedingungen zu einem Mehr- oder Minderverbrauch des Fahrzeugs und somit zu abweichenden Reichweitenaussage führen. Bei Schneebelag können z. B. Schlupf am antreibenden Rad oder der Fahrwiderstand einer hohen Schneedecke weitere Einflußgrößen auf den Energieverbrauch des Fahrzeugs und somit auf die Reichweitenaussage sein. Das Berücksichtigen Schneebelag bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Das Erfassen der Information über Niederschlag kann z. B. über eine fahrzeugseitige Sensorik oder über die Nutzung sendender Umweltzustandsgeräte erfolgen. Niederschlag führt in der Regel zu einer verringerten Fahrgeschwindigkeit. Diese fahrbedingte Änderung des Betriebszustandes kann im Vergleich zu Normalbedingungen zu einem Mehr- oder Minderverbrauch des Fahrzeugs und somit zu abweichenden Reichweitenaussage führen. Bei nasser Fahrbahn können z. B. Schlupf am antreibenden Rad oder ein veränderter Rollwiderstand weitere Einflußgrößen auf den Energieverbrauch des Fahrzeugs und somit auf die Reichweitenaussage sein. Das Berücksichtigen von Niederschlag bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum Ermitteln der Reichweite eines Kraftfahrzeuges, bei dem fahrzeug- und fahrstreckenbezogene Informationen erfasst und verarbeitet werden, eine für das Fortbewegen des Fahrzeugs vorhandene Energiebevorratungsmenge erfasst wird, eine Reichweite aufgrund der vorhandenen Energiebevorratungsmenge über eine Zuordnungsvorschrift ermittelt wird, wobei ein Einfluß auf die Ermittlung der Reichweite dynamisch erfasst wird und dieser bei der Ermittlung der Reichweite berücksichtigt wird. Der dynamisch erfasste Einfluß zur Berücksichtigung bei der Ermittlung der Reichweite ist die Art der Bereifung des Kraftfahrzeugs, der Gewichtsanstieg des Fahrzeugs durch Zuladung oder ein Fahrbetrieb mit Anhänger.
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Das Erfassen der Information über die Art der Bereifung kann z. B. über eine fahrzeugseitige Sensorik erfolgen, z. B. in Form eines RFID-Lesegeräts des RFID-Chips im Reifen, oder über eine manuelle Eingabe des Reifentyps in die Vorrichtung zur Berechnung der Reichweite. Aufgrund verschiedener Bauarten und Werstoffe bei Reifen existieren unterschiedliche Abrollwiderstände. Je nach verwendeter Reifenart ergibt sich ein Mehr- oder Minderverbrauch des Fahrzeugs bzw. eine unterschiedliche Reichweitenaussage. Das Berücksichtigen der Art der Bereifung bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Das Erfassen der Information über die Gewichtserhöhung durch Zuladung kann z. B. über eine fahrzeugseitige Sensorik erfolgen, z. B. in Form einer Drucksensorik in den Federbeinen. Ein erhöhtes Gesamtgewicht eines Fahrzeugs führt zu einem höheren Energieverbrauch für eine zurückzulegende Wegstrecke bzw. zu einer geringeren Reichweite. Das Berücksichtigen eines Gewichtsanstiegs des Fahrzeugs durch Zuladung bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Das Erfassen der Information über einen Fahrbetrieb mit Anhänger kann z. B. über eine fahrzeugseitige Sensorik erfolgen, z. B. in Form einer elektrischen Diagnose. Bei einem Fahrbetrieb mit Anhänger führt zum einen die Zunahme des Gesamtgewichts aber zum anderen auch die Zunahme des Fahrwiderstands durch erhöhte Rollreibung und erhöhtem Luftwiderstand zu einem höheren Energieverbrauch für eine zurückzulegende Wegstrecke bzw. zu einer geringeren Reichweite.
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Das Berücksichtigen eines Fahrbetriebs mit Anhänger bei der Ermittlung einer Reichweite führt in vorteilhafter Weise zu einer genaueren Reichweitenaussage.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Ermittlung der Reichweite eines Kraftfahrzeugs, mit den zuvor genannten Merkmalen, wobei das Kraftfahrzeug einen Hybrid-Antrieb aufweist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zur Ermittlung der Reichweite eines Kraftfahrzeugs, mit den zuvor genannten Merkmalen, wobei das Kraftfahrzeug einen ausschließlich elektrischen Antrieb aufweist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Berechnung und Anzeige einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs gemäß den zuvor genannten Merkmalen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10302504 A1 [0005]
- DE 102010007851 A1 [0006]