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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung einer vorausschauenden Betriebsstrategie in einem Hybridfahrzeug nach der Gattung des Anspruchs 1.
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Heutige Hybridfahrzeuge verfügen über zwei Energiespeicher sowie zwei Energiewandler zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. Am weitesten verbreitet als Hybridantrieb ist eine Kombination eines Verbrennungsmotors und einer elektrischen Maschine. Diese Variante wird auch als Hybridelektrofahrzeug (Hybrid Electric Vehicle, HEV) bezeichnet. Darüber hinaus existieren sogenannte Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV), deren Hochvoltbatterie über eine Ladeschnittstelle von außerhalb aufgeladen werden kann. Derartige PHEV können also nicht nur mit Kraftstoff, sondern auch mit Strom „betankt“ und gefahren werden. Sie sind ein vielversprechender Lösungsansatz zur Überleitung des fossilen zum rein elektrischen, emissionsfreien Personenverkehr.
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„Emissionsfrei“ bezieht sich in diesem Fall ausschließlich auf den Betrieb des Fahrzeugs, also die Form der Energienutzung (Tank-To-Wheel). Um die globalen CO2-Emissionen zu reduzieren, müssen allerdings alle anfallenden Emissionen berücksichtigt werden – in diesem Falle insbesondere von der Energiegewinnung bis zur Energienutzung („Well-to-Wheel“, „von Quelle bis zum Rad“). Es kommt hier ganz entscheidend auf die Bereitstellung der elektrischen Energie an. Nicht selten verursacht in diesem Vergleich – je nach der Bereitstellung der elektrischen Energie – der Betrieb eines effizienten Dieselfahrzeugs weniger CO2-Emissionen als der eines vergleichbaren Elektrofahrzeugs. Eine verursachungsgerechte Well-to-Wheel-Betrachtung führt zu erheblichen Unterschieden zwischen unterschiedlichen Ladestationen bzw. vom tankenden Fahrer abgeschlossenen Energieversorgungsverträgen für den elektrischen Energiespeicher. Obwohl die Ladestation an dasselbe Netz angeschlossen sein kann, stellen Energieversorger in Abhängigkeit vom Versorgungsvertrag, welcher der Fahrer abgeschlossen hat, die elektrische Energie entsprechend „emissionsfrei“ zur Verfügung. Die verursachungsgerechte Well-to-Wheel-Betrachtung resultiert also in deutlich unterschiedlichen Merkmalen – insbesondere CO2-Emissionen und Preisen – des angebotenen Stroms an verschiedenen Ladestationen und je nach vom Fahrer abgeschlossenem Energieversorgungsvertrag.
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Stand der Technik
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Die Berücksichtigung der Tank-To-Wheel-Energiekette in der Betriebsstrategie eines Hybridfahrzeugs ist bereits bekannt. So ist es Gegenstand der
US 2010/0088012 A1 und der
US 2009/0164114 A1 die Umweltbelastung, insbesondere die CO
2-Emissionen, in die Routenberechnung von Navigationssystemen einzubeziehen.
US 2010/0088012 A1 beschreibt die Berücksichtigung von CO
2-Emissionen, in denen für jede alternative Route von einem Start- zu einem Zielpunkt auf Basis der zugrunde gelegten digitalen Kartendaten nicht nur der prognostizierte Kraftstoffverbrauch, sondern auch die prognostizierten Emissionen berechnet werden. Eine Kombination dieser beiden Informationen und eine Anwendung auf Hybridfahrzeuge werden nicht beschrieben.
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US 2009/0164114 A1 beschreibt ein System und ein zugehöriges Verfahren zur Routenberechnung einer ökologischen Route, wobei die Anfrage der Routenberechnung durch ein Terminalsystem (z.B. in einem Automobil oder Motorrad) an ein zentrales Suchsystem geschickt, dort mit Hilfe von Verkehrsinformationen bearbeitet und dann in Form der ökologisch günstigsten Route zurück an das Terminal geschickt und dort angezeigt wird. Auch diese Patentanmeldung gibt keinen Hinweis auf eine Verknüpfung des fossilen Kraftstoffverbrauchs mit dem elektrischen Energiebedarf. Ferner wird nicht offenbart, wie diese Informationen bei einem Hybridfahrzeug verwendet werden können.
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Die
US 2010/0187030 A1 beschreibt eine HEV-Betriebsstrategie, die die Leistungsaufteilung zwischen den beiden Antriebsaggregaten gemäß den Emissionen der beiden Energieformen wählt. Hinsichtlich der Ermittlung der CO
2-Äquivalenz für fossilen Kraftstoff wie auch für elektrische Energie wird auf eine nicht genauer spezifizierte Kommunikation mit der Ladeinfrastruktur verwiesen.
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Zusätzlich sollen GPS- und Zeitinformationen genutzt werden, um den regionalen Energiemix abzuschätzen. Das Dokument offenbart keine Information zur Ermittlung der CO2-Äquivalente, deren Kommunikation und deren Verarbeitung und der Betriebsstrategie.
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US 2012/0116620 A1 beschreibt einen Äquivalenzfaktor, der zur Umrechnung elektrischer Energie in fossilen Kraftstoff eingesetzt wird, um die Gesamt-Restreichweite eines HEVs abzuschätzen. Das aus diesem Dokument hervorgehende Verfahren rechnet den verbleibenden Energieinhalt der Hochvoltbatterie während der Fahrt mit einem Faktor in eine äquivalente Menge fossilen Kraftstoffs um und addiert diese Kraftstoffmenge zum Tankinhalt des Kraftstofftanks. Mit Hilfe eines ermittelten Durchschnittsverbrauchs wird dann auf die Restreichweite des Fahrzeugs geschlossen. In einzelnen Berechnungen werden zwar einzelne Fahrsituationen unterschieden, die eingesetzten Kennwerte basieren jedoch ausschließlich auf historischen Messwerten. Eine vorausschauende Anpassung des Äquivalenzfaktors oder der Betriebsstrategie des Fahrzeugs ist nicht offenbart.
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Aus der
DE 10 2010 062 866 B4 ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Betriebsstrategie für ein Elektrofahrzeug mit Range-Extender bekannt geworden, bei dem eine Aufladung einer Fahrzeugbatterie mittels eines Range-Extender-Aggregats mittels prädiktiver Daten aufgrund ökologischer und/oder ökonomischer Merkmale erfolgt. So kann beispielsweise im Rahmen einer Navigationsroute vor dem Einfahren in eine Umweltzone mit Nullemission prädiktiv eine Aufladung der Fahrzeugbatterie mittels des Range-Extender-Aggregats durchgeführt werden, falls der Ladezustand der Fahrzeugbatterie nicht für deren vollständiges Durchfahren ausreichend ist, sodass das Range-Extender-Aggregat beim Durchfahren einer solchen Nullemissionszone nicht betrieben wird.
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Auch wissenschaftliche Veröffentlichungen beschäftigen sich mit optimalen Betriebsstrategien für Hybridfahrzeuge, so beispielsweise Rizzoni, G., Marano, V., Tulpule, P., Gong, Q.: Intelligent Energy Management of Plug-In Electric Vehicles with environment and traffic awareness; Themenheft Forschung Nr. 07 der Universität Stuttgart; 2010/2011.
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Stockar, S., Marano, V., Canava, M., Rizzoni, G., Guzzella, L.: Energy-Optimal Control of Plug-in Hybrid Electric Vehicles for Real-World Driving Cycles; IEEE Transactions of Vehicular Technology, Vol. 60, No. 7; 2011 beschreibt einen Optimierungsansatz, der unter Kenntnis eines korrekten Äquivalenzfaktors eine Optimierung der Betriebsstrategie hinsichtlich der zugrunde gelegten Optimierungskriterien ermöglicht. Diese Publikationen zeigen Ansätze zur Generierung einer optimalen Betriebsstrategie auf, sie setzen jedoch die Kenntnis des korrekten Äquivalenzfaktors voraus. Dieser wird mit Hilfe von Suchverfahren speziell für jeden der beschriebenen Anwendungsfälle ermittelt.
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Vorteile der Erfindung
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Eine sinnvolle Reduzierung der CO2-Emissionen aus globaler Sicht gelingt in einem PHEV nur mit Hilfe einer flexiblen Bilanzierung von fossilem Kraftstoff und elektrischer Energie je nach aktuell an Bord verfügbarem Energiemix. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Ermittlung dieses Energiemixes in einem PHEV und dessen Kommunikation im Steuergeräteverbund des Fahrzeugs sowie ein zugehöriges Interaktionskonzept zur Unterstützung des Fahrers.
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Das Verfahren zur Anpassung einer vorausschauenden Betriebsstrategie in einem Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht den maximalen ökologischen Einsatz des PHEV hinsichtlich globaler CO2-Emissionen. Es ermöglicht es darüber hinaus, verschiedene Energieformen zum Betrieb des Fahrzeugs zu nutzen. Dabei werden der zur Verfügung stehenden Energieform Äquivalenzfaktoren zur Umrechnung unterschiedlicher Energieformen ineinander zugeordnet. Über das reine Befüllen der Energiespeicher hinaus wird dem Fahrer die Möglichkeit gegeben, in einfacher und intuitiver Art und Weise über den Einsatz der verfügbaren Energie zu entscheiden. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Äquivalenzfaktor allgemeingültig für eine vorgegebene Fahrtstrecke zu ermitteln und den relevanten Steuergeräten im Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche. So werden den Energieformen bevorzugt jeweils mehrere Äquivalenzfaktoren zugeordnet.
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Dabei wird wenigstens ein für die Betriebsstrategie relevanter Äquivalenzfaktor zur Bilanzierung zwischen den aktuell und zukünftig zur Verfügung stehenden Energieformen an wenigstens ein Steuergerät des Fahrzeugs übermittelt.
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Die Betriebsstrategie des Fahrzeugs erfolgt auf der Basis des wenigstens einen Äquivalenzfaktors unter Berücksichtigung vorausschauender (prädiktiver) digitaler Kartendaten und Umweltinformationen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht damit eine Verallgemeinerung auf eine beliebige Anzahl von Äquivalenzfaktoren, je ein Äquivalenzfaktor für einen Energiespeicher. Dabei können mehrere Energiespeicher die gleiche Energieform beinhalten. Im Falle der elektrischen Energie können so die beispielsweise rekuperierte Energie und an der Ladesäule „getankte“ Energie als zwei verschiedene Energiespeicher mit verschiedenen Emissionswerten interpretiert werden. Außerdem wird eine Vorgehensweise zur Berücksichtigung zukünftiger Tank- bzw. Ladevorgänge vorgeschlagen, die eine Verbesserung bekannter Berechnungsvorschriften darstellt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird beispielsweise im Falle von prädiktiv zur Verfügung stehenden fossilen oder elektrischen Energieformen eine Tank- oder Nachladeempfehlung kreiert und dem Fahrer im Hinblick auf eine optimale Betriebsstrategie ausgegeben. Dem Fahrer wird auf diese Weise die Möglichkeit eröffnet, zwischen verschiedenen Betriebsstrategien zu wählen und in einfacher und intuitiver Art und Weise über den Einsatz der verfügbaren Energien zu entscheiden. So kann er beispielsweise einen rein elektrischen Fahrbetrieb wählen, der eine regionale Vermeidung von CO2-Emissionen ermöglicht.
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Darüber hinaus ist aber auch eine automatische Anpassung der Betriebsstrategie unter Berücksichtigung der Merkmale beispielsweise des getankten Kraftstoffs bzw. des Energiemixes, wie CO2-Emissionen und Preis, möglich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematisch eine Anzeigeneinrichtung eines Fahrzeugs Konzept zur Interaktion mit dem Fahrer des Fahrzeugs,
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2 schematisch die Ermittlung der Energieformen bei der Betankung eines Fahrzeugs;
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3 schematisch die Kommunikation von Steuergerät des Fahrzeugs mit weiteren fahrzeugspezifischen Einrichtungen und
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4 schematisch ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die Optimierung der Betriebs- und Fahrstrategie stellt aufgrund der globalen Zielkriterien, wie etwa dem streckenbezogenen Gesamtkraftstoffverbrauch, eine komplexe Aufgabenstellung der Optimalregelung dar. Dieses Optimierungsproblem ist besonders anspruchsvoll aufgrund der zusätzlichen Freiheitsgrade bei HEVs. Der erfindungsgemäße Lösungsansatz, der auch eine vorausschauende Optimierung ermöglicht, sieht aus diesem Grunde die Einführung eines Äquivalenzfaktors zur Umrechnung verschiedener Energieformen, insbesondere fossiler und elektrischer Energie, vor. Derartige Optimierungskonzepte sind unter dem Namen „Equivalent Consumption Minimization Strategy“ (ECMS) bereits bekannt und bilden die Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Äquivalenzfaktor dieser bekannten Verfahren resultiert dabei meist aus Simulationen oder physikalischen Betrachtungen. Er ist jedoch stark von der wechselnden Leistungsanforderung, also vom Fahrprofil (Fahrstil, Streckencharakteristik, Umgebungsbedingungen) abhängig.
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Die folgenden Ausführungen beschränken sich hauptsächlich auf die beiden Energiespeicher Kraftstofftank und Hochvoltbatterie als zentrale und größte Energiespeicher von PHEVs und entsprechend auf einen einzelnen Äquivalenzfaktor. Es ist an dieser Stelle jedoch ausdrücklich darauf hinzuweisen, dass das beschriebene Verfahren auf verschiedenste Kombinationen von Energiespeichern und Energieformen in verschiedener Anzahl auch mit mehreren resultierenden Äquivalenzfaktoren anwendbar ist. In 1 ist ein Konzept zur Interaktion mit einem Fahrer schematisch dargestellt. Auf einer Anzeigeeinheit eines Navigationssystems werden neben Start- und Zieladresse 101 verschiedene Optionen der Routenberechnung angeboten, beispielsweise die schnellste Route 102, die Route mit dem niedrigsten fossilen Kraftstoffverbrauch 103, die Route mit minimalen (Well-to-Wheel-CO2-)Emissionen 104 oder auch der niedrigste Preis. Die Auswahl des Fahrers beeinflusst nicht nur die Routenberechnung, sondern diese Auswahl wird auch den relevanten Steuergeräten übermittelt, um eine entsprechende Optimierung der Betriebsstrategie zu ermöglichen.
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Wählt der Fahrer z.B. die Option minimaler Well-to-Wheel-CO2-Emission, ermittelt das Navigationssystem aus den Merkmalen der zur Verfügung stehenden Energieformen den Äquivalenzfaktor oder einen vergleichbaren Multiplikator und übermittelt diese Information an die verschiedenen Steuergeräte 305 (siehe 3), wie nachfolgend noch erläutert wird. Die Merkmale der beiden Energieformen werden bei der Betankung des Fahrzeugs ermittelt, wie es schematisch in 2 dargestellt ist. Ein Internetserver 201 enthält eine Datenbank der verfügbaren Tankstellen und Ladestationen sowie regionale Energiemixe des Stromnetzes bzw. der Haushaltssteckdosen oder des vom Fahrer des Fahrzeugs abgeschlossenen Energieversorgungsvertrags. Diese „Energielieferanten“ werden im Folgenden alle unter dem Begriff „Tankstellen“ zusammengefasst. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es unerheblich, welche Energieform wie zur Verfügung gestellt wird. Die wesentlichen Merkmale, wie etwa Well-to-Wheel-CO2-Emissionen sind für jede Energieform, beispielsweise die elektrische, die thermische, die kinetische oder die chemische, ermittelbar. Zu den gespeicherten Merkmalen der Tankstellen gehören insbesondere die aktuelle geographische Position, CO2-Emissionen, der Energiemix und der Preis der zur Verfügung gestellten Energie je nach Tages-, Wochen- und Jahreszeit oder gemäß dem vom Fahrer abgeschlossenen Energieversorgungsvertrag. Diese Merkmale wie auch deren Prognose können etwa von den relevanten Strombörsen bezogen werden. Während eines Tankvorgangs werden aus der beschriebenen Datenbank die relevanten Daten ausgelesen. Dies kann über einen drahtlosen Internetzugang des Fahrzeugs 202 geschehen. Verfügt die Tankstelle 203 selbst über eine entsprechende Schnittstelle, kann die Übermittlung der relevanten Informationen auch beim Ladevorgang in direkter drahtloser oder drahtgebundener Kommunikation mit der Tankstelle erfolgen. Die Kommunikation des Internetservers mit der Tankstelle 203 bzw. dem Fahrzeug läuft über das weltweite Netz 204 über entsprechende Funkstationen 205 oder dergleichen auf an sich bekannte Weise ab.
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Die Berechnung des Äquivalenzfaktors EF wird im einfachsten Falle durch eine einfache Division ermittelt. Im Falle von CO
2-Emissionen T [g/kWh] z.B. aus der Division der mittleren Emissionen T
1 aus Energiespeicher 1 durch die mittleren Emissionen T
2 des Energiespeichers 2:
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Die Aktualisierung der Merkmale der verfügbaren Energieformen erfolgt – wie beschrieben – während des Tankvorgangs, sodass immer der aktuelle Durchschnittswert vorliegt. Befindet sich beispielsweise vor dem Ladevorgang noch eine Energiemenge E
a [kWh] mit einem mittleren Emissionswert T
a der Fahrzeugbatterie „im Tank“ und wird beim Ladevorgang durch eine Energiemenge E
b mit einem Emissionswert T
b aufgefüllt, dann ergibt sich der mittlere Emissionswert aus dem gewichteten Mittel von T
a und T
b gemäß folgender Formel:
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Diese Berechnung führt dazu, dass eine Energieform – gemessen an ihrem Äquivalenzfaktor – sehr teuer werden kann und deswegen durch die Betriebsstrategie unnötig lange „konserviert“ wird, also zurückgehalten wird. Im Beispiel der CO
2-Emission kann dieser Fall eintreten, wenn etwa Strom aus reiner Kohlestromerzeugung „getankt“ wird. Um diese Konservierung zu vermeiden, wird nun eine weitere fiktive Energiemenge E
x vorgesehen, die den Äquivalenzfaktor korrigiert. Im Fall der CO
2-Emission ist diese Korrektur etwa als Ladestation zu interpretieren, die in Zukunft genutzt werden könnte, wenn die Batterie bis dahin vollständig oder teilweise entleert wäre. Die Berechnung erfolgt gemäß folgender Formel:
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Die Korrektur wird insbesondere dann vorgesehen, wenn aufgrund der Fahr- und Ladegewohnheiten des Fahrers eine emissionsarme Aufladung zu erwarten ist. Ist die Route bekannt und eine Aufladung sehr wahrscheinlich, so kann die Betriebsstrategie sogar dahingehend beeinflusst werden, dass die Batterie an der emissionsarmen Ladestation leer ist und eine Ladeempfehlung kreiert und an den Fahrer ausgegeben wird.
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Der Äquivalenzfaktor zur Umrechnung zwischen den beiden Energieformen wird auf der Basis der ausgelesenen Informationen kontinuierlich aktualisiert und dem oder den an der Umsetzung einer nach ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten optimierten Betriebsstrategie beteiligten Steuergerät/en zur Verfügung gestellt. Da das Navigationssystem heutzutage häufig auch eine Verbindung zur Außenwelt eines Fahrzeugs darstellt, liegt eine sinnvolle Ausgestaltung, wie in 3 schematisch dargestellt, darin, das Navigationssystem 301 zur Verteilung des Äquivalenzfaktors über ein Fahrzeugbussystem 304 einzusetzen. Das Navigationssystem kann die relevanten Merkmale, wie Emissionen und Preis, entweder über eine drahtlose Schnittstelle oder in direkter Kommunikation mit der Ladeschnittstelle 302 empfangen, die wiederum mit der Hochvoltbatterie 303 bzw. einem Batteriemanagementsystem (BMS) verbunden ist.
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Der Informationsfluss während der Optimierung und Umsetzung der vorausschauenden Betriebsstrategie ist schematisch in 4 dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt eine digitale Karte 401, um Informationen über die Route oder einen Steckenabschnitt vor dem Fahrzeug bereitzustellen. Dabei kann es sich z.B. um Geschwindigkeitsinformationen, Steigungs- und Krümmungsinformationen der befahrenen Strecke oder Verkehrsinformationen handeln. Diese Informationen werden von einer Komponente 402 aus der digitalen Kartenbasis 401 für die komplette Fahrtroute oder einen vorausliegenden Streckenabschnitt ausgelesen und einer Komponente 407 zur Berechnung einer optimalen, emissionsarmen Fahrstrategie zur Verfügung gestellt. Dabei ist es unerheblich, ob die Komponenten „digitale Karte 401“ und „Bereitstellung der Routeninformation aus den Kartendaten 402“ sich auf einem Server, mit dem kommuniziert wird, oder als Komponenten im Fahrzeug, z.B. auf einem Navigationssystem, befinden. Die Komponente 407 zum Berechnen der optimalen Fahrstrategie hat Zugriff auf die für das Fahrzeug verfügbaren Energiequellen, die hier als Treibstoff A 403, Treibstoff B 404 und Treibstoff C 405 gekennzeichnet sind. Bei den Energiequellen kann es sich um die unterschiedlichsten Formen handeln, z.B. chemische Energiespeicher wie Benzin- oder Dieseltanks, elektrische Energiespeicher wie eine Fahrzeugbatterie, kinetische Energiespeicher wie die Fahrzeugmasse selbst, die nur durch ihre Bewegung Energie speichern kann, oder eine im Fahrzeug schnell rotierende Masse, Wärmeenergie, die gespeichert ist in einer Komponente zur „Waste Heat Recovery“, oder Energie, welche in einem komprimierbaren Medium, z.B. Gas, gespeichert ist. Es handelt sich dabei um unterschiedliche Energiearten, die zum Vortrieb des Fahrzeugs oder zur Energieversorgung von Hilfskomponenten im Fahrzeug eingesetzt werden können. Diese werden bezüglich ihres Einsatzes mit unterschiedlichen Äquivalenzfaktoren 406 bewertet, die einen Ausdruck dafür darstellen, wie vorteilhaft der Einsatz einer Energieart hinsichtlich der zugrunde gelegten Optimierungskriterien ist. Zur Ermittlung der Äquivalenzfaktoren 406 dient etwa die „Wellto-Wheel-Emissionsinformation“ 408. Abhängig davon ermittelt die Komponente 407 eine optimale Betriebsstrategie, die über die Fahrzeugsteuergeräte 409 im Antriebsstrang, z.B. dem Motorsteuergerät, einem Batteriesteuergerät, dem Getriebe oder der Bremse umgesetzt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können sogar unterschiedliche Äquivalenzfaktoren für eine einzige Energieart berücksichtigt werden. So kann beispielsweise ein PHEV elektrische Energie aus einer Ladestation speichern, aber auch während der Fahrt elektrische Energie durch Rekuperation beispielsweise während Bremsmanövern gewinnen. Wird die elektrische Energie aus der Ladestation zum großen Teil aus fossilen Brennstoffen wie Kohle gewonnen, so sind die „Well-to-Wheel-Emissionen“ an Kohlendioxid relativ hoch. Die elektrische Energie wird durch die Betriebsstrategie, die in der Einheit 407 bestimmt wird, eher konservativ eingesetzt werden. Wird ein großer Teil der elektrischen Energie dagegen aus Bremsmanövern rekuperiert, so steht diese Art der elektrischen Energie ohnehin zur Verfügung, da der Fahrer auf das Bremsen nicht verzichten kann. In diesem Falle wird die über die Ladestation erhaltene elektrische Energie als Treibstoff A 403 betrachtet, die über Rekuperation gewonnene elektrische Energie als Treibstoff B 404, wobei Treibstoff A und Treibstoff B unterschiedliche Äquivalenzfaktoren zugeordnet werden, obwohl es sich in beiden Fällen um elektrische Energie handelt, die in einem einzigen physikalischen Speicher gespeichert werden kann. Diese vorteilhafte Ausgestaltung kann auf andere Energiearten, wie z.B. die kinetische Energie, ausgeweitet werden. So kann ein Fahrzeug durch Beschleunigung mittels Verbrennungs- bzw. Elektromotor kinetische Energie in seiner bewegten Masse speichern. Allerdings wurde bei der Erzeugung dieser Energie unter Umständen zuvor elektrische oder chemische Energie verbraucht. Alternativ kann der Fahrzeugmotor in einer Gefällestrecke abgeschaltet und durch Öffnen der Kupplung vom Antriebsstrang getrennt werden. In diesem Fall könnte das Fahrzeug in einer stärkeren Gefällestrecke alleine durch die Hangabtriebskraft beschleunigen und somit kinetische Energie in seiner bewegten Masse speichern. Diese Energie wurde ohne CO2-Emissionen erzeugt, da alleine die Hangabtriebskraft genutzt wird. Somit wäre dieser Anteil der kinetischen Energie mit einem günstigeren Äquivalenzfaktor zu beaufschlagen als die kinetische Energie, die durch Beschleunigung mittels Antriebsmotor gespeichert wurde. Vorausgesetzt ist hier, dass sich das Fahrzeug bereits auf einem erhöhten Niveau befindet und nicht erst einen Hang hinabrollt, nachdem es den Hang hinaufgefahren ist. Die Verfahrensschritte 401, 402, 407, 406, 408 können im Fahrzeug auf unterschiedlichen Steuergeräten, z.B. im Navigationsgerät, dem Motorsteuergerät oder sogar in der Infrastruktur auf einem Server abgebildet werden. Es ist für das Endergebnis unerheblich, welche physikalischen Rechner oder Steuergeräte zur Abbildung genutzt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders vorteilhaft als Computerprogramm implementiert werden und auf den erwähnten Steuergeräten ablaufen. Dieses Programm kann auf einem Computerprogrammprodukt gespeichert werden und den Steuergeräten auf diese Weise zugeführt werden. Es ist insoweit auch bei bestehenden Fahrzeugen nachrüstbar. Insoweit ist unter dem Begriff „Komponente“ auch ein entsprechendes Unterprogramm oder Programmschritt oder dergleichen zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0088012 A1 [0004, 0004]
- US 2009/0164114 A1 [0004, 0005]
- US 2010/0187030 A1 [0006]
- US 2012/0116620 A1 [0008]
- DE 102010062866 B4 [0009]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Rizzoni, G., Marano, V., Tulpule, P., Gong, Q.: Intelligent Energy Management of Plug-In Electric Vehicles with environment and traffic awareness; Themenheft Forschung Nr. 07 der Universität Stuttgart; 2010/2011 [0010]
- Stockar, S., Marano, V., Canava, M., Rizzoni, G., Guzzella, L.: Energy-Optimal Control of Plug-in Hybrid Electric Vehicles for Real-World Driving Cycles; IEEE Transactions of Vehicular Technology, Vol. 60, No. 7; 2011 [0011]
