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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und einer Sensoreinrichtung zum Erkennen einer Geschwindigkeitsänderung und/oder einer Drehzahländerung des Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs.
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Derzeit werden immer mehr elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge entwickelt und auf dem Markt kommen. Solche elektrisch angetriebenen Fahrzeuge sind beispielsweise Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge mit der Möglichkeit, über bestimmte Strecken rein elektrisch zu fahren. In der Regel werden diese Kraftfahrzeuge von einer oder mehreren elektrischen Maschinen, beispielsweise Elektromotoren, angetrieben. Üblicherweise verfügt ein Elektromotor bei niedrigen Drehzahlen über ein hohes Drehmoment. Bei Beschleunigungsvorgängen ist das Drehmoment in der Regel sofort und über eine große Drehzahlbandbreite verfügbar, wodurch eine stetige, stufenlose bzw. gleichmäßige und damit komfortable Beschleunigung möglich ist. Aufgrund dieser vorteilhaften Drehmoment-Drehzahl-Charakteristik des Elektromotors kann auf ein Schaltgetriebe verzichtet werden, welches bei konventionell bzw. verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen üblich ist.
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Die meisten Kraftfahrzeugführer und Kraftfahrzeugnutzer haben sich jedoch über die Jahre hinweg an konventionell angetriebene Kraftfahrzeuge gewöhnt. Vor allem das Schaltverhalten konventioneller Antriebe mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe hat jahrzehntelang die Sportlichkeit von Kraftfahrzeugen geprägt. Beispielsweise der Beschleunigungseinbruch beim Öffnen der Kupplung, das typische Geräusch bei der Einspritzausblendung während der Schaltung sowie die nach der Schaltung unterschiedliche Beschleunigung sind bei einem konventionell angetriebenen Kraftfahrzeug systembedingt, sorgen aber für ein sportliches Gefühl. Diese Fahreigenschaften, welche beispielsweise bestimmte Emotionen sowie ein Bewusstsein über den aktuellen Betriebszustand, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit oder einen Schaltvorgang des Kraftfahrzeugs, bei dem Fahrer erwecken, sind bei einem Elektroantrieb verschwunden.
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Um einen Fahrer eines Elektrofahrzeuges über einen Betriebszustand des Fahrzeugs zu informieren, schlägt die
DE 10 2011 108 956 A1 vor, eine virtuelle Drehzahl und eine virtuelle Schaltstufe bei Betrieb des Elektromotors zu ermitteln, um in Abhängigkeit der virtuellen Drehzahl und der virtuellen Schaltstufe ein Motorgeräusch auszugeben. Auch die
US 2012/0106748 A1 zeigt ein System, bei welchem simulierte Motorengeräusche erzeugt werden, welche mit einem speziellen Motorenmodell assoziierbar sind. Weiterhin wird in der
DE 10 2011 000 175 A1 vorgeschlagen, ein Elektrofahrzeug mit einer Simulationseinrichtung auszustatten, die eine verbrennungsmotorische Antriebseinrichtung simuliert.
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Darüber hinaus gibt es jedoch noch weitere Effekte, welche bei einem, an ein konventionell angetriebenes Kraftfahrzeug gewöhnten Fahrer Gefühle erwecken. Diese Emotionalisierung bzw. Fahrzeugemotionalisierung, welche auf die Kombination von einem Verbrennungsmotor und ein Getriebe zurückzuführen ist, soll gesteigert werden, um beispielsweise auch konservativen Kunden eines Elektrofahrzeugs gerecht zu werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kundenfreundlicheres Kraftfahrzeug zu realisieren, bei welchem ein intuitiveres und verbessertes Fahrgefühl bereitgestellt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und eine Sensoreinrichtung zum Erkennen einer Geschwindigkeitsänderung und/oder einer Drehzahländerung des Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug zumindest eine Einrichtung zum Ausgeben und/oder Bereitstellen von optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Reizen in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsänderung und/oder in Abhängigkeit der Drehzahländerung aufweist.
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Ein Kraftfahrzeug, welches durch zumindest einen Elektromotor angetrieben wird, kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein, welches über bestimmte Strecken rein elektrisch antreibbar ist. Dabei kann das Kraftfahrzeug beispielsweise über einen Elektromotor in Kombination mit einer Antriebswelle oder über elektrische Radnabenmotoren angetrieben werden.
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Zur Messung der Geschwindigkeitsänderung kann die Sensoreinrichtung beispielsweise einen an sich bekannten Beschleunigungssensor umfassen. Zur Messung der Drehzahländerung kann die Sensoreinrichtung beispielsweise einen aus dem Stand der Technik bekannten Hallsensor aufweisen. Auch kann die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt sein, mittels weiterer Messgrößen, beispielsweise einer Stellung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs, eine Geschwindigkeitsänderung und/oder eine Drehzahländerung zu ermitteln.
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Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass in Abhängigkeit der ermittelten Geschwindigkeitsänderung und/oder Drehzahländerung durch die zumindest eine fahrzeugseitige Einrichtung Reize ausgegeben werden. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Sensoreinrichtung die aktuelle Geschwindigkeitsänderung und/oder die aktuelle Drehzahländerung des Kraftfahrzeugs ermittelt, wobei zu der aktuellen Geschwindigkeitsänderung und/oder zu der aktuellen Drehzahländerung korrespondierende Reize ausgegeben werden. Diese Reize können entweder nur durch einen oder mehrere Fahrzeuginsassen, insbesondere einen Fahrer, aber auch durch fahrzeugexterne Personen wahrnehmbar sein. Dabei können die Reize ein bestimmtes Gefühl oder eine bestimmte Emotion bei den entsprechenden Personen auslösen und damit zu einer Fahrzeugemotionalisierung beitragen. So kann es beispielsweise sein, dass der Fahrzeuginsasse zu einer bestimmten Geschwindigkeitsänderung und/oder zu einer bestimmten Drehzahländerung bestimmte Effekte oder Reize assoziiert. Diese dem Fahrer bekannten Effekte oder Reize können beispielweise Effekte oder Reize sein, welche durch ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug bei der bestimmten Geschwindigkeitsänderung und/oder der bestimmten Drehzahländerung erzeugt werden. Diese Reize, welche bei dem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug systembedingt nicht mehr vorhanden sind, können mittels des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs künstlich nachgebildet werden. Dabei können entsprechend einer bestimmten Geschwindigkeitsänderung und/oder entsprechend einer bestimmten Drehzahländerung vorbestimmte Reize ausgegeben bzw. bereitgestellt werden. Somit kann dem Fahrzeuginsassen mittels der ausgegebenen Reize in vorteilhafter Weise ein bestimmter Betriebszustand des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vermittelt werden. Somit wird mittels des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ein besonders angenehmes und intuitives Fahrgefühl bereitgestellt.
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Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Einrichtung als eine Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist, auf welcher in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsänderung und/oder der Drehzahländerung vorbestimmte Betriebsparameter angezeigt werden, insbesondere eine Drehzahl und/oder ein Verbrauchssignal und/oder ein Gang und/oder ein Ladedruck jeweils einer modellierten Verbrennungskraftmaschine. Die Anzeigeeinrichtung kann als eine elektrische Anzeige, beispielsweise als ein Bildschirm in einem Kombiinstrument (Mitteldisplay) oder einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs oder als ein Head-up-Display, oder als eine mechanische Anzeige ausgestaltet sein, wobei die Anzeigeeinrichtung Werte des Betriebsparameters analog und/oder digital anzeigen kann. So können die Betriebsparameter beispielsweise mittels einer Skalenanzeige angezeigt werden.
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Auf der Anzeigeeinrichtung können insbesondere Betriebsparameter dargestellt werden, die einem Fahrzeuginsassen bereits von einem verbrennungsmotorischen Kraftfahrzeug bekannt sind. Dazu kann beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine bzw. ein konventioneller Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und einem Schaltgetriebe modelliert werden. So kann entsprechend eines vorbestimmten Betriebszustand des Elektrofahrzeugs, in welchem das Elektrofahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeitsänderung und/oder eine vorbestimmte Drehzahländerung aufweist, ein äquivalenter Betriebsparameter der modellierten Verbrennungskraftmaschine ermittelt werden und dem Fahrzeuginsassen angezeigt werden. Unter einem äquivalenten Betriebsparameter ist hierbei ein Betriebsparameter eines Kraftfahrzeugs mit der modellierten Verbrennungskraftmaschine zu verstehen, welches sich in dem vorbestimmten Betriebszustand des Elektrofahrzeugs befindet. Der optische Reiz besteht dabei vor allem in der Bewegung einer Anzeigenadel einer als Skalenanzeige ausgeführten Anzeigeeinrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsänderung und/oder der Drehzahländerung. So kann beispielsweise zu einer vorbestimmten Drehzahländerung in dem Elektrofahrzeug ein Ladedruck angezeigt werden, welchen die modellierte Verbrennungskraftmaschine bei der vorbestimmten Drehzahländerung besitzt. Auch kann beispielsweise ein Benzinverbrauch des modellierten verbrennungsmotorischen Kraftfahrzeugs bei entsprechender Fahrweise angezeigt werden. Ebenso kann die dynamische Bewegung der Drehzahlnadel beim Schalten nachgebildet werden. Somit kann dem Fahrer vorteilhaft mittels der optischen Reize das Gefühl vermittelt werden, als würde er selbst ein verbrennungsmotorisches Kraftfahrzeug führen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die zumindest eine Einrichtung als eine Steuereinrichtung ausgebildet, mittels welcher in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsänderung und/oder der Drehzahländerung ein Fahrwerk des Kraftfahrzeugs und/oder der zumindest eine Elektromotor des Kraftfahrzeugs und/oder ein Lenkrad des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung eines haptischen Reizes angesteuert werden. Das Steuergerät kann beispielsweise als ein Motorsteuergerät oder ein Antriebssteuergerät des Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein. Das Steuergerät kann beispielsweise den zumindest einen Elektromotor oder das Fahrwerk, insbesondere die einzelnen Räder des Kraftfahrzeugs, ansteuern und somit einen fahrdynamischen bzw. haptischen Reiz, beispielsweise eine Längs-, Quer-, und/oder Vertikalbeschleunigung erzeugen. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der haptische Reiz beispielsweise durch einen gezielten Eingriff in die Längsdynamikregelung umgesetzt werden kann. So kann beispielsweise eine fiktive Schaltung bzw. ein fiktiver Schaltvorgang realisiert werden, indem ein Beschleunigungseinbruch, ein Drehmomenteinbruch bzw. eine Drehmomentzurücknahme und eine Nickbewegung des Kraftfahrzeugs simuliert werden, welche üblicherweise bei einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeug durch das Öffnen der Kupplung beim Schalten auftreten. Auch kann durch eine Ansteuerung des Lenkrads und der Räder eine aktive Lenkung realisiert werden, bei welcher sich die Lenkübersetzung zwischen dem Lenkrad und den Rädern in Abhängigkeit einer Geschwindigkeitsänderung ändert. Somit kann dem Fahrer ein verbessertes Fahrgefühl ermöglicht werden.
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Besonders bevorzugt weist das Kraftfahrzeug zumindest eine Bedieneinrichtung auf, mittels welcher die optische und/oder akustische und/oder haptische Reizausgabe durch einen Nutzer aktivierbar und/oder deaktivierbar und/oder konfigurierbar ist. Eine solche Bedieneinrichtung kann beispielsweise ein Taster, ein Druckknopf oder eine anderen Mensch-Maschine-Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise ein berührungssensitives Anzeigeelement oder eine berührungssensitive Fläche, in dem Kraftfahrzeug sein. Auch kann vorgesehen sein, dass die Bedieneinrichtung dazu ausgelegt ist, mit einem externen mobilen Endgerät, beispielsweise einem Smartphone, zu kommunizieren, sodass der Benutzer die Reizausgabe auch mittels des Endgeräts aktivieren und/oder deaktivieren und/oder konfigurieren kann. Dazu kann das Endgerät beispielweise eine einfach zu bedienende Applikation, eine sogenannte App, aufweisen, welche durch den Nutzer des Endgerätes aufgerufen werden kann. So kann der Nutzer beispielsweise mittels des Endgerätes eine Reizausgabe ein- und/oder ausschalten und/oder verändern.
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Zum Konfigurieren der Reizausgabe können beispielsweise optische und/oder akustische und/oder haptische Reizprofileprofile vorgegeben werden, welche zu einer vorbestimmten, von der Sensoreinrichtung erfassten Drehzahländerung und/oder Geschwindigkeitsänderung vorbestimmte Reize bereitstellen. Diese Reizprofile können beispielweise spezifisch für ein historisches Automodell, beispielsweise einen sogenannten Audi Ur-Quattro, einen VW Käfer oder eine Citroen Ente, sein. Wenn beispielsweise der Fahrer eines dieser Reizprofile auswählt, so erlangt der Fahrer beim Fahrern des elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs das Gefühl, als würde er das Kraftfahrzeug mit dem ausgewählten Reizprofil führen. Auch können bestimmte Reizausgaben vorgegeben werden, welche dem Fahrer einen Fahrmodus, beispielsweise einen Sportmodus oder einen Verbrennermodus, vermitteln. Diese Reizprofile können beispielsweise von einer fahrzeuginternen oder fahrzeugexternen Datenbank oder einem Onlinedienst bzw. Onlineanbieter für das Fahrzeug bereitgestellt werden. Auch kann es vorgesehen sein, dass die Reizausgaben bzw. Effekte nicht nur von Fahrzeuginsassen sondern auch von fahrzeugexternen Personen wahrnehmbar sind. Somit kann in besonders vorteilhafte Weise zur Außenwirkung der Marke und des Modells beigetragen werden.
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Die Reizprofile können auch durch den Nutzer, beispielsweise mittels der App auf seinem mobilen Endgerät, verändert werden. So kann beispielsweise eine Stärke der ausgegebenen Reize, beispielsweise eine Lautstärke der akustischen Reizausgabe, festlegt bzw. verändert werden. Auch kann es vorgesehen sein, dass der Nutzer selbst Reizprofile erstellen bzw. definieren oder zusammenstellen kann. Auch kann durch den Nutzer beispielweise festgelegt werden, welche Reize ausgegeben werden. Dazu kann beispielsweise die Anzeigeeinrichtung programmierbar ausgestaltet sein, sodass der Nutzer beispielsweise zwischen einer Skalenanzeige oder einer digitalen Anzeige wählen kann. Somit ist das Kraftfahrzeug besonders benutzerfreundlich und kundenfreundlich gestaltet.
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Vorzugsweise ist die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt, eine durch ein Starten des Kraftfahrzeugs hervorgerufene Geschwindigkeitsänderung und/oder Drehzahländerung zu erkennen, wobei in Abhängigkeit der durch das Starten hervorgerufenen Geschwindigkeitsänderung vorbestimmte optische und/oder akustische und/oder haptische Reize ausgegeben werden. Dabei kann die Sensoreinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt sein, das Starten des Kraftfahrzeugs durch das Drehen eines Zündschlüssels in einem Zündschloss des Kraftfahrzeugs und/oder das Betätigen einer Start-Taste, mittels welcher das Kraftfahrzeugs gestartet werden kann, und/oder eine Aktion zur Erstellung der Fahrbereitschaft zu erkennen. Ein Reiz, welcher durch das Starten des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden kann, kann beispielsweise ein sogenannter Drehzahlüberschwinger sein, welcher beim Starten eines verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs auftreten kann, aber in der Regel nicht beim Starten eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs auftritt. Dieser Drehzahlüberschwinger kann beispielsweise optisch über eine sich bewegende Anzeigenadel einer Drehzahlanzeige dargestellt werden. Auch kann über eine fahrzeugseitige akustische Ausgabeeinrichtung, beispielsweise über einen Lautsprecher des Kraftfahrzeugs, ein Geräusch ausgegeben werden. Dieses Geräusch kann beispielsweise das Startgeräusch eines modellierten Verbrennungsmotors sein. Somit kann das Gefühl erweckt werden, als würde ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug gestartet werden.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt ist, eine durch einen Lastwechsel des zumindest einen Elektromotors hervorgerufene Geschwindigkeitsänderung zu erkennen, wobei in Abhängigkeit der durch den Lastwechsel hervorgerufenen Geschwindigkeitsänderung vorbestimmte optische und/oder akustische und/oder haptische Reize ausgegeben werden. Als Lastwechsel wird der Übergang des Drehmoments eines Motors von einem Zugbetrieb in einen Schubbetrieb oder umgekehrt verstanden, beispielsweise durch Gaswegnehmen oder durch Gasgeben. Ein Fahrer eines verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs kann in der Regel beim Lastwechsel ein Geräusch, insbesondere ein Klacken, vernehmen, welches durch ein Spiel der Zahnräder des verbrennungsmotorischen Antriebsstrangs hervorgerufen wird. Dieses Geräusch, welches bei einem Elektrofahrzeug bedingt durch die Bauweise des elektrischen Antriebsstrangs nicht mehr vorhanden ist, kann künstlich erzeugt und mittels der akustischen Ausgabeeinrichtung ausgegeben werden.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt ist, eine durch eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs aus einem vorgegebenen Lastbereich des zumindest einen Elektromotors heraus hervorgerufene Geschwindigkeitsänderung zu erkennen, wobei in Abhängigkeit der durch die Beschleunigung aus dem vorgegebenen Lastbereich hervorgerufenen Geschwindigkeitsänderung vorbestimmte optische und/oder akustische und/oder haptische Reize ausgegeben werden. Der vorgegebene Lastbereich kann ein unterer Lastbereich des zumindest einen Elektromotors sein. Bei aufgeladenen Verbrennungsmotoren im unteren Lastbereich kann ein Effekt auftreten, welcher als sogenanntes Turboloch bezeichnet wird. Ein Fahrer eines verbrennungsmotorischen Kraftfahrzeugs bemerkt das Turboloch durch eine mäßige Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, selbst wenn er das Fahrpedal voll betätigt. Auch steigt der Ladedruck nur langsam an. Die mäßige Beschleunigung kann haptisch im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug nachempfunden werden, indem beispielsweise durch eine Ansteuerung des zumindest einen Elektromotors der Momentenaufbau und damit die Fahrdynamik beeinflusst werden. Der langsam ansteigende Ladedruck des Verbrennungsmotors kann modelliert bzw. simuliert werden und dem Fahrer beispielsweise auf einer Ladedruckanzeige einer Anzeigeeinrichtung optisch dargestellt werden.
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Bevorzugt ist die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt, eine durch einen Anfahrvorgang hervorgerufene Drehzahländerung zu erkennen, wobei in Abhängigkeit der durch den Anfahrvorgang hervorgerufenen Drehzahländerung vorbestimmte optische und/oder akustische und/oder haptische Reize ausgegeben werden. Bei einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeug ist in der Regel beim Anfahren eine Drehzahlerhöhung aufgrund eines sogenannten Wandlerschlupfes hörbar und auf der Drehzahlanzeige sichtbar. Diese Reize können im anfahrenden Elektrofahrzeug künstlich nachgebildet werden, indem ein spezifisches Geräusch beim Anfahren ausgegeben wird und/oder eine sich verändernde Drehzahl auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sensoreinrichtung dazu ausgelegt, eine durch eine Betätigung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs im Leerlauf des zumindest einen Elektromotors hervorgerufene Drehzahländerung zu erkennen, wobei in Abhängigkeit der durch die Betätigung des Fahrpedals im Leerlauf des Elektromotors hervorgerufenen Drehzahländerung vorbestimmte optische und/oder akustische und/oder haptische Reize ausgegeben werden. Als vorbestimmte Reize können beispielweise Reize bereitgestellt werden, welche durch ein Betätigen des Fahrpedals im Leerlauf eines Verbrennungsmotors, ein sogenanntes Tip-in im Stand, erzeugt werden. Das Betätigen des Fahrpedals im Leerlauf des Verbrennungsmotors bzw. im Standgas des Verbrennungsmotors ist beispielweise mit einem spezifischen Geräusch sowie einer sich verändernden Drehzahlanzeige verbunden. Dieses Geräusch sowie die Drehzahländerung können als vorbestimmte akustische sowie optische Reize mittels des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs bereitgestellt bzw. simuliert werden.
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Zur Erfindung gehört außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines elektromotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei welchem durch eine Sensoreinrichtung eine Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Drehzahländerung des Elektromotors des Kraftfahrzeugs erkannt wird. Darüber hinaus werden in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsänderung und/oder in Abhängigkeit der Drehzahländerung fahrzeugseitig optische und/oder akustische und/oder haptische Reize ausgegeben.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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Die Figur zeigt beispielhaft ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Elektromotor 12. Der Elektromotor 12 kann beispielsweise über eine Antriebswelle 13 die Räder 14 des Kraftfahrzeugs 10 antreiben, sodass sich das Kraftfahrzeug 10 fortbewegen kann. Das Kraftfahrzeug 10 ist insbesondere als ein Elektrofahrzeug oder als ein Hybridfahrzeug, welches über bestimmte Strecken rein elektrisch antreibbar ist, ausgeführt. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Sensoreinrichtung 16 zum Ermitteln einer Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs 10 und/oder einer Drehzahländerung des Elektromotors 12. Die Sensoreinrichtung 16 kann beispielsweise einen Beschleunigungssensor zur Ermittlung der Geschwindigkeitsänderung und/oder einen Hallsensor zur Ermittlung der Drehzahländerung aufweisen. Auch kann die Sensoreinrichtung 16 dazu ausgelegt sein, beispielsweise eine Stellung des Fahrpedals (hier nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 10 zu ermitteln.
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Außerdem weist das Kraftfahrzeug 10 eine Anzeigeeinrichtung 18 zur Ausgabe von optischen Reizen 19, eine akustische Ausgabeeinrichtung 20 zur Ausgabe von akustischen Reizen 21 und eine Steuereinrichtung 22 zur Ausgabe von haptischen Reizen 23 auf.
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Die Anzeigeeinrichtung 18 kann beispielsweise als ein Bildschirm in einem Kombiinstrument 24 des Kraftfahrzeugs 10, als ein sogenanntes Mitteldisplay, oder als ein Bildschirm in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs 10 ausgeführt sein.
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Die akustische Ausgabeeinrichtung 20 kann einen Lautsprecher bzw. einen Soundaktuator umfassen, welcher hier innerhalb des Kraftfahrzeugs 10 angebracht ist, sodass eine akustische Ausgabe nur für einen Fahrzeuginsassen hörbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die akustische Ausgabeeinrichtung 20 auch an einem Außenbereich des Kraftfahrzeugs 10 angebracht sein, sodass eine akustische Ausgabe auch für Personen außerhalb des Kraftfahrzeugs hörbar ist.
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Die Steuereinrichtung 22 kann ein Motorsteuergerät bzw. ein Antriebssteuergerät umfassen, welches den Elektromotor 12 und/oder eine Lenkung des Kraftfahrzeugs 10 und/oder das Fahrwerk, insbesondere die Antriebswelle 13 und damit die Räder 14, des Kraftfahrzeugs 10 ansteuern kann.
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Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung 16 eine Geschwindigkeitsänderung des Kraftfahrzeugs 10 und/oder eine Drehzahländerung des Elektromotors 12 erfasst. In Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeitsänderung und/oder der Drehzahländerung werden optische Reize 19 auf der Anzeigeeinrichtung 18 angezeigt und/oder akustische Reize 21 mittels der akustischen Ausgabeeinrichtung 20 ausgegeben und/oder haptische Reize 23 mittels der Steuereinrichtung 22 bereitgestellt. Dazu kann die Sensoreinrichtung 16 beispielsweise dazu ausgelegt sein, mit der Anzeigeeinrichtung 18, der akustischen Ausgabeeinrichtung 20 und der Steuereinrichtung 22 zu kommunizieren.
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Als Reize 19, 21 und 23 können beispielsweise optische Darstellungen, Geräusche und Bewegungen bereitgestellt werden, welche ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug in Abhängigkeit einer Geschwindigkeitsänderung und/oder einer Drehzahländerung erzeugen würde. So kann beispielsweise ein Reizprofil eines verbrennungsmotorisch angetrieben Kraftfahrzeugs modelliert werden, wobei einer vorbestimmten Geschwindigkeitsänderung und/oder einer vorbestimmten Drehzahl ein bestimmter Reiz zugeordnet ist. Die Sensoreinrichtung 16 ermittelt die aktuelle Geschwindigkeitsänderung und/oder Drehzahländerung des Kraftfahrzeugs 10, wobei die zu der aktuellen Geschwindigkeitsänderung und/oder der aktuellen Drehzahländerung korrespondierenden Reize 19, 21, 23 ausgegeben werden. So kann eine Emotionalisierung beispielsweise eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 10 erreicht werden, indem dem Fahrer das Gefühl vermittelt wird, als würde er ein verbrennungsmotorisch angetriebenes Kraftfahrzeug führen.
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Beispielsweise können Startgeräusche eines modellierten Verbrennungsmotors, sogenannte Drehzahlüberschwinger, als akustische Reize 21 bei einem durch die Sensoreinrichtung 16 erfassten Starten des Elektromotors 12 bzw. des Kraftfahrzeugs 10 durch die akustische Ausgabeeinrichtung 20 ausgegeben werden. Diese Drehzahlüberschwinger können auch optisch auf der Anzeigeeinrichtung 18 dargestellt werden. Dazu kann auf der Anzeigeeinrichtung 18 eine Drehzahlanzeige 26, eine Verbrauchsanzeige 27 und eine Ladedruckanzeige 28 dargestellt werden. Die Drehzahlanzeige 26 kann beispielsweise als eine Skalenanzeige ausgeführt sein, bei welcher sich eine Anzeigenadel in Abhängigkeit der durch die Sensoreinrichtung 16 erfasste Drehzahländerung bewegt.
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Ein weiteres Beispiel zur Emotionalisierung kann ein durch Reizausgabe im Kraftfahrzeug 10 nachempfundenes Turboloch sein. Ein Turboloch tritt bei verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen dann auf, wenn ein aufgeladener Verbrennungsmotor in einem unteren Lastbereich arbeitet und das Kraftfahrzeug trotz durchgetretenem Fahrpedal nur langsam beschleunigt.
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Dieses Turboloch kann im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 10 simuliert werden, indem die Sensoreinrichtung 16 erfasst, dass sich der Elektromotor 12 in einem unteren Lastbereich befindet und ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 das Fahrpedal voll betätigt. Gewöhnlich würde das als Elektrofahrzeug ausgebildete Kraftfahrzeug 10 sofort beschleunigen. Um dem Fahrer das Fahrgefühl bei einem Turboloch dennoch zu vermitteln, kann der Elektromotor 12 derart angesteuert werden, dass sich das Drehmoment des Elektromotors 12 nur langsam aufbaut. Ein Fahrzeuginsasse spürt diesen haptischen Reiz 23 als eine mäßige Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 10. Zusätzlich kann das Turboloch visualisiert werden, indem mittels der Ladedruckanzeige 28 der Anzeigeeinrichtung 18 ein langsam ansteigender Ladedruck, wie er bei dem verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeug 10 im Turboloch auftreten würde, angezeigt wird.
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Die Reize 19, 21 und 23 sind vorzugsweise durch einen Nutzer aktivierbar und/oder deaktivierbar und/oder konfigurierbar. Dazu kann ein Bedienelement 30 bzw. eine Mensch-Maschine-Kommunikationsschnittstelle vorgesehen sein, welches hier im Kombiinstrument 24 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet ist. So kann der Nutzer beispielsweise individuell eine Reizausgabe einschalten oder auch abschalten. Auch kann der Nutzer die Reize über ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Smartphone 32, aktivieren und/oder deaktivieren und/oder konfigurieren. So kann der Nutzer beispielsweise eine Stärke der Reize einstellen oder Reizprofile selbst erstellen. Auch können Reizprofile modellierter historische Fahrzeugmodelle bereitgestellt werden. Diese modellierten Kraftfahrzeuge können beispielsweise über eine Funkverbindung 34 von einer externen Datenbank und/oder dem Internet insbesondere nutzerinitiiert an das Kraftfahrzeug 10 übertragen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011108956 A1 [0004]
- US 2012/0106748 A1 [0004]
- DE 102011000175 A1 [0004]
