DE102014205246B4

DE102014205246B4 - Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014205246B4
Application number: DE102014205246.7A
Authority: DE
Inventors: Klaus Mühlbauer
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: DE102014205246A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs (110), wobei der Hybridantrieb mindestens zwei unterschiedliche Antriebskomponenten (120, 122) aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:Bestimmen (10) eines Fahrziels und eines zugehörigen minimalen Sollfüllstands eines Energiespeichers (130; 132), der eine der Antriebskomponenten (120, 122) versorgt; Erfassen (20) von Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen und Schätzen einer zukünftigen von den Antriebskomponenten zu erbringenden Gesamtantriebsleistung anhand der Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen und Steuern der Antriebskomponenten gemäß einer Betriebsstrategie, die gemäß minimalem Energieverbrauch als Optimierungsziel, mit dem minimalen Sollfüllstands als Optimierungsrandbedingung und basierend auf der Gesamtantriebsleistung errechnet wurde, wobei die Betriebsstrategie iterativ errechnet wird und als Iterations-Näherungswert eine Aufteilung der Gesamtantriebsleistung auf die Antriebskomponenten (120, 122) verwendet wird, sowie ferner der zugehörige Energieverbrauch zur Erfassung der Aufteilung ermittelt wird, bei der sich ein globales Minimum des Energieverbrauchs einstellt, undwobei ferner Betriebsstrategien einer Vielzahl weiterer Fahrzeuge (111) errechnet werden und bei der Errechnung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs (110) Eingabedaten der Berechnung einer Betriebsstrategie mindestens eines der weiteren Fahrzeuge (111), Zwischenergebnisse der Berechnung einer Betriebsstrategie mindestens eines der weiteren Fahrzeuge (111), eine als Soll- Betriebsstrategie übermittelte Betriebsstrategie eines der weiteren Fahrzeuge (111) und/oder eine tatsächlich durchgeführte Betriebsstrategie eines der weiteren Fahrzeuge (111) berücksichtigt werden, undwobei eine Soll-Betriebsstrategie mindestens eines weiteren Fahrzeugs (111) mittels einer vorgegebenen Abbildung, welche unterschiedliche Fahrzeugtypen, Energieverbrauche der Antriebskomponenten der Fahrzeuge, unterschiedliche Dauern oder Längen oder auch Fahrziele der vorausliegenden Fahrstrecke, unterschiedliche Witterungsbedingungen und unterschiedliche Verkehrsbedingungen berücksichtigt, auf die Soll-Betriebsstrategie des Fahrzeugs (110) übertragen wird.

Description

Es ist bekannt, Fahrzeuge mit Hybrid anzutreiben, d. h. mit mehreren unterschiedlichen Antriebsarten, beispielsweise mittels einer Kombination eines elektrischen Antriebs mit einer Verbrennungsmaschine.
Unterschiedliche Antriebskomponenten, beispielsweise elektrische und verbrennungsmotorbasierte Antriebskomponenten, weisen unterschiedliches Verhalten bei verschiedenen Betriebsparametern auf, wobei sich dies insbesondere im Energieverbrauch und in der Effizienz widerspiegelt. Dadurch hat die Betriebsstrategie, d. h. die Leistungsaufteilung auf die Antriebskomponenten, einen starken Einfluss auf die Gesamtenergieeffizient.
Beispielsweise die Druckschrift WO 2011 / 128 410 A1 beschreibt, eine zu erbringende Fahrleistung auf einem Elektro- und auf einen Verbrennungsmotor aufzuteilen, wobei für eine vorausliegende Strecke straßenbezogene bzw. verkehrslagebezogene Informationen herangezogen werden.
Es wurde erkannt, dass diese Vorgehensweise zum Einen noch weiter hinsichtlich der Energieeffizienz optimiert werden kann und zum Anderen die Umsetzung vereinfacht werden kann.
Die Druckschriften CN 1 03 072 572 A und US 2013 / 0 184 966 A offenbaren Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs für ein Fahrzeug, wobei Berechnungen zum Teil außerhalb des Fahrzeugs durchgeführt werden. Aus der WO 2014 / 016 327 A1 und der DE 196 37 209 A1 sind Verfahren bekannt, welche Fahrbeschränkungen aufgrund von Emissionswerten berücksichtigen. Die Druckschrift US 5 892 346 A beschreibt ein Verfahren zum Adaptieren von elektrischen Fahrzeugen und Hybridfahrzeugen zur bestmöglichen Batteriekapazitätsnutzung.
Aus der DE 10 2011 015 777 A1 ist ein Verfahren zum Durchführen einer Reiseroutenplanung für ein Fahrzeug bekannt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, mit der sich ein Hybridantrieb energieeffizient auf einfach umzusetzende Weise steuern lässt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche sowie mit den Merkmalen der weiteren Beschreibung.
Es wurde erkannt, dass eine Betriebsstrategie besser bzw. auf einfachere Weise iterativ errechnet wird. Dadurch kann eine optimierte Betriebsstrategie einfach, kostengünstig, und verlässlich realisiert werden. Insbesondere ist es möglich, dass durch den iterativen Aufbau des Verfahrens Zwischenwerte, Endergebnisse, Anfangswerte oder andere Größen, die das iterative Verfahren kennzeichnen, mehrerer Fahrzeuge innerhalb des selben iterativen Prozesses zu kombinieren. Das iterative Verfahren kann dadurch eine die Betriebsstrategie mehrerer Fahrzeuge ermitteln bzw. ermöglicht einen Abgleich der Optimierung der Betriebsstrategien mehrerer Fahrzeuge innerhalb eines iterativen Prozesses. Der Optimierungsprozess von Betriebsstrategien kann daher mehrerer Fahrzeuge umgreifen und als ein Prozess durchgeführt werden, so dass Optimierungsvorgänge der Betriebsstrategie mehrerer Fahrzeuge miteinander verknüpft werden können, um die Betriebsstrategien robuster und präziser ermitteln zu können. Es wird ferner ermöglicht, dass die Betriebsstrategie eines Fahrzeugs auf die Betriebsstrategie eines anderen Fahrzeugs übertragen wird (wobei insbesondere Größen übertragen werden, die den iterativen Prozess kennzeichnen), beispielsweise mittels einer Abbildung, so dass bereits berechnete Betriebsstrategien für andere Fahrzeuge durch einfache Abbildung erzeugt werden können.
Es wird daher ein Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei der Hybridantrieb mindestens zwei unterschiedliche Antriebskomponenten aufweist. Als unterschiedliche Antriebskomponenten werden Antriebskomponenten bezeichnet, die bei Aktivierung Traktionsleistung für das Fahrzeug erzeugen können. Als Antriebskomponenten sind insbesondere Verbrennungsmaschinen, elektrische Antriebe, pneumatische Antriebe, hydraulische Antriebe oder federkraftbetriebene Antriebe möglich, wobei auch mechanische Antriebe mit Schwungradspeicher oder pneumatische Antriebe mit Druckspeicher verwendet werden können. Üblicherweise werden zwei unterschiedliche Antriebskomponenten als Hybridantrieb zusammengefasst, wobei jede Antriebskomponente mindestens einen Energiespeicher aufweist, der diese speist. Der Energiespeicher kann auch eingerichtet sein, Energie von der Antriebskomponente aufzunehmen, etwa bei Rekuperationsvorgängen elektrischer Antriebe, bei denen eine elektrische Maschine elektrische Energie in einer Batterie speichert.
Im Rahmen des Verfahrens wird ein Fahrziel ermittelt, etwa durch eine Eingabe eines geographischen Orts oder einer Strecke oder durch Abrufen eines Orts oder einer Strecke aus einer Datenbank, in der Daten über das übliche Fahrverhalten bezogen auf die Zeit (Uhrzeit, Wochentag, Monat, Ereignisse wie Feiertage, Jahreszeit oder ähnliches bzw. allgemein Daten, die über eine Analyse von Daten, die sich auf die Vergangenheit beziehen, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit vorausgesagt werden kann) gespeichert sind. Das Fahrziel kann insbesondere über eine Benutzerschnittstelle eingegeben werden, beispielsweise die Benutzerschnittstelle eines Navigationsgeräts. Ferner wird ein Sollfüllstand eines Energiespeichers erfasst, der zumindest eine der Antriebskomponenten versorgt. Der Sollfüllstand ist insbesondere ein minimaler Sollfüllstand im Sinne einer unteren Grenze, kann jedoch auch als ein Zielwert vorgegeben sein, der als Sollwert zu erreichen ist. Der Sollfüllstand kann beispielsweise mit dem Fahrziel verknüpft und kann daher auch als zugehöriger Sollfüllstand bezeichnet werden, wobei der Sollfüllstand bzw. der minimale Sollfüllstand für das Fahrziel, d. h. für das Ende der vorausliegenden Fahrstrecke gilt. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Sollfüllstand zu einem Zwischenziel definiert werden. Etwa bei einem elektrischen Energiespeicher kann der Sollfüllstand als SoC (state of charge, Ladezustand) realisiert sein, der entweder die verbleibende zu entnehmende Energiemenge als Absolutwert angibt oder der den SoC als relative Angabe bezogen auf die Kapazität des Energiespeichers angibt. Der Sollfüllstand kann eine Untergrenze darstellen, beispielsweise 20 % (oder auch 30 %, 10 % oder 5 %) . Es können insbesondere mehrere unterschiedliche Sollfüllstände vorgesehen sein, die unterschiedlichen Reichweiten bzw. die Distanz zu bisher angefahrenen oder eingegebenen Orten entsprechen. Der Sollfüllstand kann sich auf Fahrziele beziehen bzw. auf die Fahrt dorthin, oder kann sich auch Zwischenpunkte oder Zwischenziele beziehen. Die Sollfüllstände können ferner automatisch errechnet werden, und können insbesondere einen bestimmten Betriebsmodus (rein elektrisches Fahren, Allradantrieb, insbesondere mit elektrischer Unterstützung) berücksichtigen, indem ausgehend von einem Zwischenziel oder für einen Fahrtabschnitt, der mit dem Fahrziel endet, abhängig von dem Betriebsmodus die Energiemenge berücksichtigt wird, welche gemäß Betriebsmodus bis zum Erreichen des Fahrziels noch erforderlich ist. Wenn beispielsweise ein voraussichtlicher Betriebsmodus ermittelt wird, der von einem Standard-Betriebsmodus abweicht, dann wird diese Abweichung als Grundlage zur Berechnung einer zusätzlichen oder entbehrlichen Energiemenge verwendet, um die wiederum ein vorgegebener Sollfüllstand erhöht oder verringert wird. Ferner werden Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen erfasst. Als Verkehrsinformationen können allgemein Daten über die aktuelle Verkehrslage verwendet werden, oder auch Verkehrsdaten über Verkehrsführungsmaßnahmen. Verkehrsinformationen können von einem Verkehrsdienst übermittelt werden oder können von Fahrzeugen geliefert werden, die mit einer entsprechenden Kommunikationsschnittstelle ausgerüstet sind (etwa einer Schnittstelle eingerichtet für car-to-x-Kommunikation) . Hierbei werden als Verkehrsinformationen auch Daten angesehen, die Brems- oder Beschleunigungsdaten und Fahrzeuggeschwindigkeit / Radgeschwindigkeitsdaten einzelner Fahrzeuge wiedergeben, die von diesem übermittelt werden. Auch Daten zum Betriebszustand eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs können als Verkehrsinformation betrachtet werden, da beispielsweise das Eingreifen bzw. Aktivieren eines Antiblockiersystems eines Fahrzeugs darauf hinweist, dass vor dem betreffenden Fahrzeug ein Stauende liegt oder ein anderes Verkehrshindernis, das eine unerwartete Bremsung erfordert oder verringerte Reibwerte bestehen (Schnee, Eis, Verschmutzung, Feldweg) . Insbesondere kann ein Reibbeiwert, der im Rahmen eines Antiblockiersystems oder eines elektronischen Stabilisierungsprogramms verwendet wird, und der beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein Fahrzeug auf der vorausliegenden Strecke betrifft.
Als Verkehrsinformationen werden ferner auch verkehrsleitende Maßnahmen wie Geschwindigkeitsbegrenzungen, Überholverbotsschilder, Kreuzungen, Ampeln, Baustellenschilder oder andere Signale betrachtet, die von Fahrzeugen zu befolgende Verkehrsmaßnahmen wiedergeben, und die von einem (auf der vorausliegenden Strecke fahrenden) Fahrzeug insbesondere automatisch erkannt werden können und von dem Fahrzeug übermittelt werden können. Als Straßenzustandsinformationen werden insbesondere Informationen betrachtet, die den Reibkoeffizienten der Straße wiedergeben, insbesondere Informationen über Verschmutzungen, Schnee oder Nässe auf der Fahrbahn. Ferner kann als Straßenzustandsinformation die Straßensteigung betrachtet werden, die insbesondere bei rekuperierenden Antriebskomponenten eine besondere Rolle spielt. Diese Informationen können auch vergangene Fahrten des Fahrzeugs oder eines anderen Fahrzeugs betreffen, deren Daten zwischengespeichert wurden.
Anhand der genannten Informationen kann zunächst der Geschwindigkeitsverlauf prognostiziert werden, um daraus den Verlauf der hierzu notwendigen Antriebsleistung zu ermitteln. Aufsummiert ergibt der Verlauf der Antriebsleistung die betreffende Energiemenge.
Anhand dieser Informationen wird eine zukünftige, von den Antriebskomponenten zu erbringende Gesamtantriebsleistung geschätzt. Die Gesamtantriebsleistung hier wird für die Fahrstrecke zwischen der aktuellen Position und dem Fahrziel geschätzt. Die Gesamtantriebsleistung setzt sich insbesondere aus den Antriebsleistungen der Antriebskomponenten zusammen. Die Gesamtantriebsleistung gibt vorzugsweise die erforderliche Antriebsleistung der Antriebskomponenten wieder über die Strecke bis zum Fahrziel (oder einem oder mehrere Abschnitte hiervon). Die Gesamtantriebsleistung kann insbesondere einen Geschwindigkeitsverlauf über die Strecke bis zum Fahrziel (oder einem Abschnitt hiervon) wiederspiegeln, da die Geschwindigkeit (bzw. Geschwindigkeitsänderungen) für die Gesamtantriebsleistung typischerweise maßgeblich ist.
Es wird insbesondere in Betracht gezogen, dass bei Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen, die einen Allradantrieb erfordern, sich ein erhöhter Energieaufwand für den Allradantrieb (im Vergleich zum Zweiradantrieb) ergibt. Hierbei kann anhand eines Energieverbrauchs der betreffenden Antriebskomponente bei entsprechendem Verkehrszustand oder Straßenzustand die Gesamtantriebsleistung berechnet werden. Die Gesamtantriebsleistung ist hierbei eine minimale Gesamtantriebsleistung, welche sich aus der vorausliegenden Strecke und dem (durch den Verkehr oder den Straßenzustand) zu erwartenden Fahrverhalten. Die Gesamtantriebsleistung kann insbesondere der Verlauf der zu erbringenden Antriebsleistung über die vorausliegende Strecke (d.h. bis zum Erreichen des Fahrziels) sein, oder bereits akkumuliert als ein Energiewert wiedergegeben sein, der den Energiebedarf für die gesamte für die vorausliegende Strecke wiedergibt. Der Energiewert oder die Gesamtantriebsleistung kann hierbei auf die zu erbringende Traktionsleistung beschränkt sein oder kann neben dieser Traktionsleistung auch einen Zusatzenergieverbrauch von fahrzeugseitigen Verbrauchern neben dem Hybridantrieb (Heizung, Klimaanlage, Scheinwerfer, Beleuchtung, ...) berücksichtigen. Auch der Zusatzenergieverbrauch lässt sich ohne Weiteres aus den Verkehrs- und Straßenzustandsinformationen ermitteln, die insbesondere auch die Temperatur auf der vorausliegenden Strecke oder am Fahrziel umfassen können.
Die Antriebskomponente wird gemäß einer Betriebsstrategie angesteuert, welche gemäß einem minimalen Energieverbrauch als Optimierungsziel errechnet wurde. Hierbei wird die Betriebsstrategie ferner mit dem (minimalen) Sollfüllstand als Optimierungsrandbedingung und basierend auf der Gesamtantriebsleistung (insbesondere basierend auf dem Geschwindigkeitsverlauf für die vorausliegende Strecke oder für einen Abschnitt hiervon) errechnet. Die Betriebsstrategie bedingt den tatsächlichen Energieverbrauch, ergibt sich (mittelbar) aus den Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen bzw. (unmittelbar) aus der Gesamtantriebsleistung (bzw. aus dem Geschwindigkeitsverlauf). Die Betriebsstrategie definiert die variablen Anteile von mindestens zwei Antriebskomponenten, die zusammen die Gesamtantriebsleistung zu erbringen haben.
Der Energieverbrauch, der zum Erzeugen der Gesamtantriebsleistung erforderlich ist, kann (durch eine veränderliche Betriebsstrategie) variieren bzw. variiert werden, wobei die Gesamtantriebsleistung im Wesentlichen gleich bleibt. Der Energieverbrauch wird variiert, indem die Anteile der Antriebskomponenten und insbesondere der (zeitlich oder streckenbezogene) Verlauf dieser Anteile, welcher sich in der Betriebsstrategie widerspiegelt, gemäß dem Optimierungsziel „minimaler Energieverbrauch“ optimiert werden. Vorzugsweise wird die Gesamtantriebsleistung nicht durch oder während der Optimierung verändert, um so den Antrieb im Hinblick auf die Maximalleistung, Drehmoment und Ansprechverhalten für den Fahrer nicht zu verändern. Teil der Optimierung ist somit auch, dass zu erwartende Beschleunigungen, Drehmomentanforderungen und Leistungsanforderungen des Fahrers vollständig umgesetzt werden, sobald diese tatsächlich angefordert werden. Zusammengefasst wird das Fahrverhalten durch die Betriebsstrategie nicht beeinträchtigt, wobei eine Beschleunigung mittels einer Verbrennungsmaschine der Beschleunigung mittels einer elektrischen Maschine vorzugsweise gleichgesetzt wird.
Die Betriebsstrategie wird iterativ errechnet. Als Iterations-Näherungswert wird eine Aufteilung der Gesamtantriebsleistung auf die Antriebskomponenten verwendet. Ferner wird der zugehörige Energieverbrauch zur Erfassung der Aufteilung ermittelt wird, bei der sich ein globales Minimum des Energieverbrauchs einstellt.
Die Aufteilung der Gesamtbetriebsleistung auf die Antriebskomponenten kann als laufende Iterations-Betriebsstrategie betrachtet werden. Der zugehörige Energieverbrauch für die Aufteilung wird ermittelt, insbesondere anhand von vorgegebenen Verbrauchswerten, die kennzeichnend für die Antriebskomponenten bzw. für das Fahrzeug sind (ggf. unter Berücksichtigung eines Zusatzenergieverbrauchs des Fahrzeugs, der neben dem Energieverbrauch derart auftritt). Es wird der Energieverbrauch (ausgehend von der Gesamtantriebsleistung, der Betriebsstrategie und den Verbrauchswerten) zur Erfassung derjenigen Aufteilung ermittelt, bei welcher sich ein globales Minimum des Energieverbrauchs einstellt. Im Rahmen der Iteration wird die Aufteilung bzw. die laufende Betriebsstrategie verändert, um dadurch das globale Minimum des Energieverbrauchs zu erfassen. Anhand der 1 ist ein Beispiel für eine iterative Berechnung erläutert.
Die Betriebsstrategie wird insbesondere in einem stationären Zentralrechner errechnet. Dieser Zentralrechner erhält Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen. Quellen für diese Informationen sind Verkehrsdienste und/oder Fahrzeuge, welche Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen an den Zentralrechner übermitteln, wobei auch eine Datenbank vorgesehen sein kann, in der diese Information abgelegt sind, und die an den Zentralrechner übermittelt werden. Hierbei kann die Datenbank in den Zentralrechner integriert sein oder an diesen angeschlossen sein. Der Zentralrechner erhält ferner das Fahrziel und insbesondere auch die Sollfüllstände des Energiespeichers des Fahrzeugs über der Fahrt (Sonderfall: Zielpunkt des Fahrzeugs), dessen Hybridantrieb gesteuert wird. Ferner erhält der Zentralrechner eine Aufenthaltsposition des Fahrzeugs, dessen Hybridantrieb gesteuert wird. Alternativ oder in Kombination hierzu kann der Zentralrechner auch eine Fahrstrecke von dem Fahrzeug erhalten, dessen Hybridantrieb gesteuert wird. Der Zentralrechner ist insbesondere stationär und ist vorzugsweise über eine Datenverbindung mit dem Fahrzeug verbunden.
Der Zentralrechner kann hierzu ein Kommunikationsmodul umfassen, um mit dem Fahrzeug bzw. den Informationsquellen zu kommunizieren oder ist an ein derartiges Kommunikationsmodul angeschlossen. Das Kommunikationsmodul ist zur Kommunikation gemäß einem Mobilfunk- oder Internet-Protokoll ausgestaltet, wobei der Zentralrechner insbesondere über Mobilfunkdienste mit den Fahrzeugen verbunden sein kann. Der Zentralrechner kann insbesondere über eine Internetverbindung mit den Informationsquellen verbunden sein.
Der Zentralrechner übermittelt vorzugsweise als Ergebnis die Betriebsstrategie, welche als Soll-Betriebsstrategie vorliegt, an das Fahrzeug, dessen Hybridantrieb gesteuert wird. Die Soll-Betriebsstrategie kann so umgesetzt werden, wie sie von dem Zentralrechner übermittelt wird, so dass die tatsächliche Ist-Betriebsstrategie des Fahrzeugs der Soll-Betriebsstrategie entspricht. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Soll-Betriebsstrategie an das Fahrzeug übermittelt wird, dort etwa einem Fahrer oder einer Betriebsmodussteuerung des Fahrzeugs übermittelt wird, wobei der Fahrer und/oder die Betriebsmodussteuerung die Soll-Betriebsstrategie modifiziert, um die so modifizierte Betriebsstrategie als Ist-Betriebsstrategie umzusetzen.
Die Soll-Betriebsstrategie kann über eine Anzeige dem Fahrer dargestellt werden, wobei dieser ferner die Möglichkeit hat, mittels einer Eingabeschnittstelle die Betriebsstrategie für die Fahrstrecke oder für die Abstände der Fahrstrecke manuell zu ändern, um diese dann der Betriebsmodussteuerung zu übermitteln, welche die vom Fahrer modifizierte Betriebsstrategie umsetzt oder weiter modifiziert. In der Betriebsmodussteuerung, beispielsweise einer sogenannten ECU (engine control unit, Motorsteuerungseinheit) oder einer hierzu übergeordneten Einheit können Mindestanforderungen oder Grenzen abgelegt sein oder errechnet werden, die nicht verletzt werden dürfen. Wenn daher beispielsweise als Sollbetriebsstrategie von dem Zentralrechner eine Strategie übermittelt wird oder fahrzeugseitig errechnet wird, welche zu einem Füllstand eines Energiespeichers führen würde, der unter einer vorgegebenen Grenze liegt (beispielsweise unter 20 % der Gesamtkapazität, um einen Notfallbetrieb auf jeden Fall zu gewährleisten), so wird die Betriebsstrategie, welche vom Zentralrechner übermittelt wird bzw. welche errechnet wurde, vor der Umsetzung angepasst, um die Grenzvorgabe nicht zu verletzen. Als Betriebsstrategie wird beispielsweise eine Anteilsangabe (oder dessen zeitlicher oder streckenbezogener Verlauf) verstanden, welche angibt, zu welchen Teilen die Antriebskomponenten die Gesamtantriebsleistung aufbringen sollen bzw. welche Antriebskomponente aktiviert wird und welche Antriebskomponente deaktiviert ist. Vorzugsweise wird die Grenzvorgabe bereits bei der iterativen Berechnung berücksichtigt.
Die Betriebsstrategie wird als Verlauf für eine vorausliegende Fahrstrecke bis zum Fahrziel angegeben, und variiert über die Strecke bzw. über die Zeit. Durch die Betriebsstrategie werden verschiedenen Orten oder Abschnitten der vorausliegenden Fahrstrecke oder verschiedenen Zeitpunkten oder Intervallen der vorausgehenden Fahrzeit bestimmte Anteile zugeordnet, gemäß denen die Antriebsleistung auf die Antriebskomponenten verteilt wird.
Vorzugsweise umfasst der Hybridantrieb als Antriebskomponente eine Verbrennungsmaschine, die von einem Tank des Fahrzeugs als Energiespeicher versorgt wird. Der Hybridantrieb umfasst ferner eine elektrische Maschine als weitere Antriebskomponente, die von einem elektrischen Energiespeicher als Energiespeicher versorgt wird. Die elektrische Maschine kann auch von mehreren elektrischen Energiespeichern versorgt werden. Die elektrischen Energiespeicher können elektrochemische und/oder elektrostatische Energiespeicher sein, etwa lithiumbasierte oder bleibasierte Akkumulatoren und/oder Doppelschichtkondensatoren oder ähnliches. Als Energiespeicher kommen ferner mechanische Speicher wie pneumatische Speicher (Druckluftspeicher) oder Schwungradspeicher in Betracht. Eine Zwischenspeicherung von Energie in einem Energiespeicher sowie auch Ladevorgänge, die auf der Strecke bis zum Fahrtziel stattfinden, werden bei der Optimierung berücksichtigt, insbesondere bei der Berechnung der Gesamtantriebsleistung bzw. des Energiebedarfs.
Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Betriebsstrategien einer Vielzahl weiterer Fahrzeuge errechnet werden, insbesondere von der gleichen Rechenvorrichtung, die fahrzeugseitig (innerhalb der Bordelektronik des Fahrzeugs oder im Fahrzeugs, jedoch trennbar mit der Bordelektronik verbunden) ausgebildet sein kann oder die in Form des Zentralrechners vorgesehen sein kann. Bei der Errechnung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs (dessen Hybridantrieb verfahrensgemäß gesteuert wird) werden Eingabedaten, Zwischenergebnisse oder Soll-Betriebsstrategien oder auch tatsächlich durchgeführte Betriebsstrategien (d. h. Ist-Strategien) weiterer Fahrzeuge berücksichtigt. Insbesondere betrifft dies Eingabedaten, Zwischenergebnisse (wie die Gesamtantriebsleistung bzw. der Energie bedarf) und Betriebsstrategien von Fahrzeugen, die sich nicht mehr als eine vorgegebene Distanz von dem Fahrzeugaufenthalten, dessen Hybridantrieb gesteuert wird.
Die Eingabedaten entsprechen hierbei insbesondere den Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen oder aktuellen Betriebsdaten eines Fahrzeugs (d. h. Beschleunigungsdaten, Geschwindigkeitsdaten, Daten über die Aktivierung eines Fahrerassistenzsystems wie ein Antiblockiersystem oder einer Antischlupfregelung, Reibbeiwerte eines Antiblockiersystem oder einer Antischlupfregelung, ein Giermoment eines Antiblockiersystems oder einer Antischlupfregelung und anderes), sowie Abstandsdaten aus einem Abstandsregeltempomaten, Daten aus einem Spurhaltesystem oder Daten aus einem anderen Fahrerassistenzsystem. Hierbei werden insbesondere Unterschiede des Energieverbrauchs oder des Fahrverhaltens berücksichtigt. Das Fahrverhalten ist gekennzeichnet durch Beschleunigungshäufigkeit, Beschleunigungsstärke, Durchschnittsgeschwindigkeit, Häufigkeit von überholten Vorgängen und eingestelltem Fahrmodus (beispielsweise ökonomisch, sportlich oder ähnliches) des betreffenden Fahrzeugs. Dadurch können Berechnungsdaten bei der Optimierung einer Betriebsstrategie eines Fahrzeugs auf die Optimierung der Betriebsstrategie eines anderen Fahrzeugs übertragen werden, vorzugsweise in gegenseitiger Weise, um dadurch mehrere Fahrzeuge durch einen gemeinsamen Optimierungsprozess mehrerer Betriebsstrategien mehrerer Fahrzeuge mit jeweiligen optimierten Betriebsstrategien zu versorgen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der zukünftige zeitliche oder örtliche Geschwindigkeitsverlauf (entlang der Fahrstrecke über die Fahrtdauer) anhand der Verkehrs- oder Straßenzustandsinformation geschätzt wird. Dies findet vorzugsweise in dem Zentralrechner statt. Die zu erbringende Gesamtantriebsleistung wird basierend auf dem zukünftigen Geschwindigkeitsverlauf ermittelt. Das Schätzen findet vorzugsweise bei der iterativen Errechnung der Betriebsstrategie statt, wobei die zu erbringende Gesamtantriebsleistung basierend auf dem zukünftigen Zusatzverlauf und basierend auf der (iterativ veränderlichen) Aufteilung der Gesamtantriebsleistung bzw. basierend auf der iterativ veränderlichen Betriebsstrategie im Rahmen der iterativen Errechnung ermittelt wird.
Zudem kann neben dem Geschwindigkeitsverlauf auch ein entsprechender Verlauf des zusätzlichen Energieverbrauchs errechnet werden, der beispielsweise die zusätzliche Energie für einen Allradradmodus, für eine Klimaanlage, für eine elektrische Heizung oder auch für (elektrische) Scheibenheizungen umfasst. Aus den Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen kann ermittelt werden, wie lange bzw. auf welchem Streckenabschnitt oder für welche Streckenlänge voraussichtlich ein Vierradantrieb erforderlich ist bzw. welche Wärmeleistung für Innenraum bzw. für die Scheiben angefordert wird. Wird beispielsweise ein Stau oder zähfließender Verkehr im vorausliegenden Streckenabschnitt festgestellt, so wird der Geschwindigkeitsverlauf mit geringeren Geschwindigkeiten geschätzt. In gleicher Weise kann ein hoher Zusatzenergieverbrauch erfasst werden, wenn vorausfahrende Fahrzeuge häufig aktivierte Antiblockiersysteme oder unter einer vorgegebenen Grenze liegenden, zugehörige Reibbeiwerte angeben (welche mittels Car-to-car-Kommunikation bzw. Car-to-X-Kommunikation erfasst werden).
Zudem können aktuelle Wetterinformationen, welche niedrige Temperaturen oder besonders hohe Temperaturen darstellen, zu einem hohen geschätzten Zusatzenergieverbrauch führen, der sich durch Einsatz der Klimaanlage bzw. von Heizeinrichtungen ergibt, während bei Temperaturen auf der vorausliegenden Fahrstrecke, welche nur mit geringen Klimaanlageneinsatz bewältigt werden, ein geringerer Zusatzenergieverbrauch geschätzt wird.
Zur Ermittlung der Gesamtantriebsleistung kann der Energiebedarf aus dem zukünftigen Geschwindigkeitsverlauf und anhand von vorgegebenen Verbrauchswerten ermittelt werden. Die Verbrauchswerte sind Kennwerte der Antriebskomponenten und können insbesondere im Zentralrechner oder in einer Datenbank hinterlegt sein, die mit dem Zentralrechner verbunden sind. Alternativ können diese Werte in einer fahrzeugseitigen Vorrichtung hinterlegt sein, die insbesondere fest oder trennbar mit einer Motorsteuerung oder mit einer hierzu übergeordneten Betriebsmodus-Steuereinheit verbunden ist.
Die Verbrauchswerte geben einen Energieverbrauch für eine Antriebskomponente abhängig von Leistung und/oder Drehmoment oder auch abhängig von einer Drehzahl (oder auch abhängig anderen Betriebsparametern wie Temperatur, Ventilhub, Anzahl abgeschalteter Zylinder, Kraftstoffkonzentration im Verbrennungsgemisch eines Verbrennungsmotors) an.
Das Fahrzeug, dessen Hybridantrieb gesteuert wird, kann zur Berücksichtigung oder Ermittlung des zugehörigen Verbrauchswerts ein Identifizierungsmerkmal an den Zentralrechner senden, so dass dieser die zugehörigen Verbrauchswerte abrufen kann. Das Identifizierungsmerkmal kennzeichnet das Fahrzeug, den Fahrzeugtyp, oder die Antriebskomponenten bzw. deren Typ. Alternativ können die Verbrauchswerte direkt vom Fahrzeug an den Zentralrechner oder an eine fahrzeugseitige Rechenvorrichtung bzw. Berechnungseinheit übermittelt werden.
Zudem wird vorzugsweise bei der Ermittlung der Gesamtantriebsleistung ein Zusatzenergieverbrauch berücksichtigt, der ebenso vorgegeben sein kann, und der insbesondere in der fahrzeugseitigen Rechenvorrichtung oder im Zentralrechner hinterlegt sein kann. Der Zusatzenergieverbrauch kann beispielsweise von Außentemperaturen oder von Reibbeiwerten des Fahrbelags abhängen, oder kann davon abhängen, ob ein Allradantrieb zugeschaltet wird, oder nicht. Es sollte der Zusatzenergieverbrauch berücksichtigt werden, falls dadurch der Füllstand eines Energiespeichers betroffen ist, da der Füllstand des Energiespeichers wiederum bei der Optimierung der Betriebsstrategie berücksichtigt wird, da der Füllstand als Optimierungsrandbedingung mit einfließt.
Die Betriebsstrategie wird als ein Verlauf über der Zeit, den Ort bzw. über eine Strecke ermittelt. Insbesondere wird die Betriebsstrategie als zeitlicher Verlauf über die vorausliegende Fahrtdauer bis zum Erreichen des Fahrziels oder bis zum Erreichen des Endes eines Abschnitts der Fahrstrecke bis zum Fahrziel ermittelt. Die Betriebsstrategie kann ferner als Verlauf über die Fahrstrecke bis zum Fahrziel oder über einen Abschnitt dieser Fahrstrecke vorliegen. Die Betriebsstrategie ist somit eine Funktion der Zeit oder des Orts und gibt die Aufteilung der Gesamtbetriebsleistung auf die Antriebskomponenten abhängig von Zeit bzw. Ort bezogen auf die Fahrstrecke zum Fahrziel wieder.
Darüber hinaus können nicht nur Informationen von bestimmten Informationsquellen oder von anderen Fahrzeugen bei der Optimierung der Betriebsstrategie berücksichtigt werden, sondern auch bereits durchgeführte oder berechnete Betriebsstrategien. Hierzu wird eine Betriebsstrategie-Historie gebildet, die gleiche oder größtenteils übereinstimmende Fahrstrecken und deren jeweilige Betriebsstrategie betrifft. Es werden somit Soll-Betriebsstrategien (d. h. errechnete Betriebsstrategien) und Ist-Betriebsstrategien (d. h. bereits tatsächlich durchgeführte Betriebsstrategien) von bereits abgefahrenen Fahrstrecken gespeichert. Die Betriebsstrategie-Historie kann Betriebsparameter umfassen, insbesondere in Abhängkeit von Fahrer-, Strecken-, Umgebungsdaten.
Das Speichern kann auch ein Filtern umfassen, insbesondere das Herausfiltern von Betriebsstrategien, die a-typisch sind, etwa weil sie von den meisten Betriebsstrategien stärker abweichen als andere Betriebsstrategien untereinander. Die bereits abgefahrenen Fahrstrecken werden von dem Zentralrechner oder der fahrzeugseitigen Rechenvorrichtung abgerufen und beim Berechnen einer Betriebsstrategie berücksichtigt. Alternativ können die Betriebsstrategien der bereits abgenommenen Fahrstrecken im Fahrzeug gespeichert werden und für eine aktuelle Fahrt verwendet werden, insbesondere wenn die Fahrstrecke bzw. das Fahrziel der aktuellen Fahrt im Wesentlichen mit der Fahrstrecke bzw. dem Fahrziel der gespeicherten Betriebsstrategien entspricht. Betriebsstrategien bereits zurückgelegter bzw. abgefahrener Fahrstrecken werden insbesondere dann gespeichert, wenn kein besonderes nur selten auftretendes Verkehrsereignis auf der Fahrstrecke auftritt. So werden beispielsweise Betriebsstrategien nicht hinterlegt, falls auf der Fahrstrecke ein Stau seltener als eine Grenzhäufigkeit auftritt. Tritt jedoch der Stau häufiger als eine Grenzhäufigkeit auf, so wird die Betriebsstrategie hinterlegt, da aufgrund der hohen Häufigkeit der Stau als typisch für diese Verkehrsstrecke abgelegt werden kann. Vorzugsweise werden die Betriebsstrategien zusammen mit Angaben hinsichtlich des Tags/Tageszeit, d. h. beispielsweise Werktag oder kein Werktag oder auch im Zusammenhang mit Urlaubszeiten, Wetterverhältnissen (Regen, Schnee oder ähnliches) und/oder Jahreszeiten abgelegt.
Beim Errechnen einer aktuellen Betriebsstrategie werden dann diejenigen Betriebsstrategien berücksichtigt, die auch hinsichtlich der letztgenannten Kategorien den gespeicherten Betriebsstrategien entsprechen. Zu Betriebsstrategie-Historien wird vorzugsweise auch der zugehörige tatsächlich eingetretene Energieverbrauch abgespeichert, der sich insbesondere auf die Erzeugung der Traktionsleistung des Fahrzeugs (und nicht auf einen Zusatzenergieverbrauch) bezieht oder der sowohl die Traktionsleistung als auch Zusatzenergieverbrauch umfasst.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass eine Soll-Betriebsstrategie zumindest eines weiteren Fahrzeugs mittels einer vorgegebenen Abbildung auf die Soll-Betriebsstrategie des Fahrzeugs übertragen wird, dessen Hybridantrieb verfahrensgemäß gesteuert wird. Die Abbildung kann in dem Zentralrechner vorgesehen sein oder in einem der Fahrzeuge. Auf diese Weise können bereits berechnete Soll-Betriebsstrategien auf zu berechnende Betriebsstrategien abgebildet werden, ohne diese neu zu optimieren. Jedoch kann vorgesehen sein, dass die sich durch die Abbildung ergebende Betriebsstrategie als Ausgangspunkt für einen Optimierungsprozess verwendet wird, beispielsweise für einen iterativen Optimierungsprozess, wie er hier beschrieben ist. Bei der Abbildung werden unterschiedliche Fahrzeugtypen, Energieverbrauche der Antriebskomponenten der Fahrzeuge, unterschiedliche Dauern oder Längen oder auch Fahrziele der vorausliegenden Fahrstrecke, unterschiedliche Witterungsbedingungen und unterschiedliche Verkehrsbedingungen berücksichtigt. Insbesondere werden noch unterschiedliche Uhrzeiten berücksichtigt, da diese mit unterschiedlichen Verkehrsaufkommen verknüpft sind. So kann beispielsweise für die gleiche Fahrstrecke eine Betriebsstrategie eines energieeffizienteren Fahrzeugs auf die Betriebsstrategie eines im Vergleich hierzu weniger energieeffizienten Fahrzeugs übertragen werden, indem etwa der Anteil an Energie, der mittels einer Verbrennungsmaschine erzeugt wird, erhöht wird, beispielsweise um einen Faktor, der dem Verhältnis der Energieverbrauche der Fahrzeuge entspricht. Die Abbildung kann beispielsweise auch Betriebsstrategien, die für ein hohes Verkehrsaufkommen berechnet wurden, auf eine (Soll-Betriebsstrategie) für die gleiche Fahrstrecke mit geringerem Verkehrsaufkommen abgebildet werden, indem hierbei von einer geringeren Anzahl von Bremsvorgängen ausgegangen werden kann, so dass für die Betriebsstrategie mit geringerem Verkehrsaufkommen der Anteil der Antriebsleistung erhöht wird, die von einem elektrischen Antrieb erbracht wird.
Die Abbildung kann insbesondere Näherungen aufweisen, und kann ferner durch Abbildungskoeffizienten charakterisiert sein, die sich aus dem Vergleich von Betriebsstrategien ergeben, die zu unterschiedlichen Bedingungen (unterschiedliche Verkehrsdichte, unterschiedliche Verbrauchwerte, ...) zu ermitteln sind.
Im Weiteren wird eine fahrzeugseitige Vorrichtung dargestellt, die zur Umsetzung des hier beschriebenen Verfahrens verwendet werden kann. Die fahrzeugseitige Vorrichtung dient zur Umsetzung einer Soll-Betriebsstrategie eines Hybridantriebs mit mindestens zwei unterschiedlichen Antriebskomponenten. Die Vorrichtung umfasst eine Datenschnittstelle eingerichtet zum Empfang der Soll-Betriebsstrategie. Die Datenschnittstelle ist insbesondere eine Funkschnittstelle, etwa eine Schnittstelle, die gemäß einem Mobilfunkprotokoll oder einem anderen Funkprotokoll zur Datenübertragung ausgebildet ist. Die Datenschnittstelle kann ferner eine Sende-Empfangseinrichtung für Mobilfunk sein, etwa eine GSM-, GPRS, EDGE-, HSDPA,- UMTS-, oder LTE-Sende-/Empfangseinrichtung.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine Datenschnittstelle nachgeschaltete Benutzerschnittstelle. Die Benutzerschnittstelle ist eingerichtet zur Darstellung der Soll-Betriebsstrategie und zur Aufnahme von Änderungen der Betriebsstrategie, insbesondere der Ist-Betriebsstrategie, die umzusetzen ist bzw. vom Fahrer gewünscht wird. Die Datenschnittstelle kann insbesondere eine graphische Darstellungsoberfläche umfassen. Die Datenschnittstelle kann ferner Eingabegeräte umfassen wie eine Computermaus, ein Touchpad oder ähnliches. Ferner kann die Datenschnittstelle ein berührungsempfindlicher Bildschirm sein, der sowohl zur Darstellung dient als auch zur Aufnahme von Änderungen dient. Die Soll-Betriebsstrategie wird insbesondere graphisch dargestellt, so dass die Datenschnittstelle eine graphische Anzeige umfasst. Mit der Datenschnittstelle kann der Fahrer nach der Eingabe des Fahrziels die optimierte Soll-Betriebsstrategie ablesen und diese ggf. modifizieren, in dem die Änderungen an der Datenschnittstelle eingegeben werden.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine der Datenschnittstelle nachgeschaltete Berechnungseinheit. Diese ist eingerichtet zur Ermittlung einer Ist-Betriebsstrategie. Diese entspricht der Soll-Betriebsstrategie, welche gemäß den Änderungen modifiziert wurde. Die Vorrichtungseinheit ist somit zur Aufnahme der Änderungen an der Betriebsstrategie eingerichtet und ist ferner ausgestaltet, die so geänderte Betriebsstrategie auszugeben. Eine der Berechnungseinheit nachgeschaltete Ansteuerungsschnittstelle der Vorrichtung ist eingerichtet zur Ansteuerung der Antriebskomponenten gemäß der Ist-Betriebsstrategie. Die Ansteuerungsschnittstelle dient dazu, die von der Berechnungseinheit berechnete, umzusetzende Betriebsstrategie zur Ansteuerung der Antriebskomponenten zu verwenden. Hierzu weist die Ansteuerungsschnittstelle eine Ausgabe auf, die Signale abgibt, welche zur Ansteuerung der Antriebskomponenten geeignet sind, insbesondere um die Anteile der Antriebskomponenten an der zu erbringenden Gesamtleistung festzulegen. Die Berechnungseinheit kann insbesondere einen Begrenzer aufweisen, der die Antriebskomponenten bzw. deren Energiespeicher vor unzulässigen Betriebszuständen schützt, beispielsweise in dem die Soll-Betriebsstrategie bzw. die geänderte Betriebsstrategie überprüft wird, ob diese nicht zu unerwünschten Betriebszuständen führen kann. Dies dient insbesondere zur Vermeidung von Überlastungen der Energiespeicher oder der Antriebskomponenten bzw. zur Vermeidung von starker Zyklisierung durch häufige Lade-/Entladezyklen mit tiefem Minimalladestand oder zur Vermeidung von niedrigen Ladezuständen, wobei sich ein derartiger Ladezustand in einem Sicherheitsbereich befindet, über dem sich in jedem Fall der Ladezustand befinden sollte.
Die Berechnungseinheit ermöglicht somit auch eine Plausibilisierung der Soll-Betriebsstrategie bzw. der geänderten Betriebsstrategie und modifiziert diese gegebenenfalls, so dass vorgegebene Sicherheitsbereiche (beispielsweise betreffend den Ladezustand, betreffend die Häufigkeit von Zyklen mit tiefen (d.h. unter einem vorgegebenen tiefen Schwellwert liegenden)Ladezuständen oder betreffend die Leistung oder ähnliches) eingehalten werden können. Während die Datenschnittstelle und die Benutzerschnittstelle durch die Nutzer frei modifizierbar sind und beispielsweise als Programme bzw. Applikationen umgesetzt sind, die vom Nutzer nach dessen Belieben geändert werden können, sind die Berechnungseinheit, insbesondere ein darin vorgesehener Begrenzer, sowie die Ansteuerschnittstelle nicht von außen zugreifbar bzw. nicht ohne Überwindung eines Sicherheitsmechanismus, um zu verhindern, dass durch fehlerhafte Einstellungen unerwünschte Betriebszustände auftreten können. Die Berechnungseinheit und die Ansteuerschnittstelle können hierbei in einer ECU, d. h. in einer Motorsteuerung vorgesehen sein, die nur durch Fachpersonal modifizierbar ist, oder auch in einer hierzu übergeordneten Betriebsmodus-Steuereinheit, während die Eingaben für die Berechnungseinheit etwa von einem Bordcomputer, einer Navigationsvorrichtung oder von einem Smartphone oder einem anderen mobilen Rechengerät erzeugt werden, die als vom Nutzer modifizierbare Software realisiert sind. Als modifizierbare Software wird insbesondere Applikationssoftware bezeichnet, die von einem Nutzer ohne weiteres installiert, deinstalliert oder modifiziert werden kann, oder Applikationssoftware, dessen Arbeitsparameter ohne Sicherheitsvorkehrung (abgesehen von evtl. erforderlichen Log-in-Daten zur Aktivierung der betreffenden Geräte) erforderlich sind.
Die Betriebsstrategie kann in der fahrzeugseitigen Vorrichtung errechnet werden. Hierzu kann diese eine Schätzeinheit umfassen, die eingerichtet ist zur Abschätzung einer zukünftigen von Antriebskomponenten des einen oder der mehreren Fahrzeuge zu erbringenden Gesamtbetriebsleistung anhand der Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen. Diese Informationen können über eine der Schätzeinheit vorgeschalteten Eingangsschnittstelle der fahrzeugseitigen Vorrichtung empfangen werden.
Ferner kann die fahrzeugseitige Vorrichtung eine der Schätzeinheit nachgeschaltete Optimierungseinheit umfassen. Diese ist eingerichtet, eine optimierte Betriebsstrategie gemäß minimalem Energieverbrauch als Optimierungsziel mit dem minimalen Sollfüllstand als Optimierungsrandbedingung und basierend auf der Gesamtantriebsleistung für das eine oder für mehrere Fahrzeuge zu berechnen. Die Optimierungseinheit ist zur Ausführung der hier beschriebenen Optimierungsprozesse eingerichtet. Ebenso ist die hier beschriebene Schätzeinheit zur Abschätzung bzw. zur Errechnung der zu erbringenden Gesamtleistung eingerichtet, wie es hierin beschrieben ist.
Der Optimierungseinheit nachgeschaltet ist die Berechnungseinheit. Wenn daher die Betriebsstrategie in der fahrzeugseitigen Vorrichtung errechnet wird, so ist die mit der Schätzeinheit und der Optimierungseinheit ausgestattet, die zwischen der Datenschnittstelle und der Benutzerschnittstelle angeschlossen sind. Ferner können die Schätzeinheit und die Optimierungseinheit in einem mobilen Rechengerät wie vorangehend erwähnt realisiert sein. In diesem Fall wird die Betriebsstrategie in dem mobilen Rechengerät errechnet, das der fahrzeugseitigen Vorrichtung vorgeschaltet ist.
Wie im Folgenden dargestellt kann die Betriebsstrategie nicht im Fahrzeug sondern in einem Zentralrechner errechnet werden, der mit dem Fahrzeug datenübertragend verbunden ist.
Es wird daher weiterhin ein Zentralrechner zur Ermittlung einer Soll-Betriebsstrategie eines Hybridantriebs (mit mindestens zwei unterschiedlichen Antriebskomponenten) beschrieben. Dieser Zentralrechner umfasst eine erste Empfangsschnittstelle eingerichtet zur Erfassung eines Fahrziels und eines Aufenthaltsortes (alternativ hierzu eingerichtet zur Erfassung einer Fahrstrecke) von einem oder von mehreren Fahrzeugen. Die erste Empfangsschnittstelle ist ferner eingerichtet, einen minimalen Sollfüllstand eines Energiespeichers des einen oder der mehreren Fahrzeuge zu erfassen. Anstatt der Eigenschaft, zur Erfassung eines minimalen Sollfüllstands eingerichtet zu sein, kann in dem Zentralrechner bereits ein derartiger minimaler Sollfüllzustand als vorgegebene Größe vorliegen, da eine derartige vorliegende Größe innerhalb des Zentralrechners abgerufen wird, kann dies die abrufende Identität auch als Empfangsschnittstelle angesehen werden.
Der Zentralrechner umfasst ferner eine zweite Empfangsschnittstelle eingerichtet zur Erfassung von Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen an dem Aufenthaltsort, an dem Fahrziel oder an einem Ort zwischen dem Aufenthaltsort oder dem Fahrziel (insbesondere auf der Fahrstrecke) des einen oder der mehreren Fahrzeuge. Diese Empfangsschnittstelle kann insbesondere eine internettaugliche Empfangsschnittstelle sein, über die Wetter- und Verkehrsdienste mit dem Zentralrechner kommunizieren können.
Der Zentralrechner umfasst ferner eine der Empfangsschnittstelle nachgeschaltete Schätzeinheit. Diese ist eingerichtet zur Abschätzung einer zukünftigen von Antriebskomponenten des einen oder der mehreren Fahrzeuge zu erbringenden Gesamtbetriebsleistung anhand der Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen.
Der Zentralrechner umfasst ferner eine der Schätzeinheit nachgeschaltete Optimierungseinheit. Diese ist eingerichtet, eine optimierte Betriebsstrategie gemäß minimalem/maximaler Energieverbrauch als Optimierungsziel mit dem minimalen Sollfüllstand als Optimierungsrandbedingung und basierend auf der Gesamtantriebsleistung für das eine oder für mehrere Fahrzeuge zu berechnen. Die Optimierungseinheit ist zur Ausführung der hier beschriebenen Optimierungsprozesse eingerichtet. Ebenso ist die hier beschriebene Schätzeinheit zur Abschätzung bzw. zur Errechnung der zu erbringenden Gesamtleistung eingerichtet, wie es hierin beschrieben ist.
Schließlich umfasst der Zentralrechner eine der Schätzeinheit nachgeschaltete Sendeschnittstelle. Diese ist eingerichtet zur Übertragung der Betriebsstrategie an das eine oder an die mehreren Fahrzeuge. Die Sendeschnittstelle ist insbesondere eine Funkschnittstelle, beispielsweise eine mobilfunkbasierte Schnittstelle. Vorzugsweise ist die Sendeschnittstelle ausgestaltet, ein Sicherheitsprotokoll auszuführen, um so mit dem betreffenden Fahrzeug über eine verschlüsselte Verbindung zu kommunizieren. Ebenso kann auch die betreffende Empfangsschnittstelle vorgesehen sein, über eine verschlüsselte Verbindung mit den Fahrzeugen zu kommunizieren.
Kurzbeschreibung der Figuren

Die 1 zeigt eine Ausführungsform des beschriebenen Verfahrens und die 2 zeigt ein beispielhaftes Gesamtsystem zur Beschreibung von Ausführungsformen der fahrzeugseitigen Vorrichtung und des Zentralrechners.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein Ablaufdiagramm, wobei in einem ersten Schritt 10 ein Fahrziel definiert wird, beispielsweise durch Erfassen einer Benutzereingabe, und ein oder mehrere Zustandsziele ebenso erfasst werden. Zudem wird in Schritt 10 ein Sollfüllstand eines Energiespeichers bei Erreichen des Fahrziels oder auch an Positionen innerhalb der Fahrtrajektorie (Stadtgrenze, Wohnviertel) erfasst. Der Sollfüllstand des Energiespeichers ist insbesondere der Ladezustand einer elektrischen Batterie, die einen elektrischen Antrieb als Antriebskomponente des Hybridantriebs mit Leistung versorgt.
In einem darauffolgenden Schritt 20 werden Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen erfasst, insbesondere durch Übermittlung an das Fahrzeug. Hierbei können (zentrale) Datenbanken, Verkehrsdienste, Wetterdienste als Informationsquellen herangezogen werden, sowie auch Peripheriedaten des Fahrzeugs wie Temperatur, Reibbeiwert eines Stabilisierungs- oder Antiblockiersystems oder ähnliches.
Peripheriedaten sind insbesondere Daten eines Fahrerassistenzsystems wie u.a. Spurhalteassistenten oder Abstandsregelautomaten, Daten eines Reichweitenmonitors, insbesondere eines Navigationsgeräts oder eines Flottenmanagementsystems, als historische Daten hinterlegte Information über Fahrparameter des eigenen Fahrzeugs sowie Daten eines Zentralrechners wie oben beschrieben oder eines Verkehrs- oder Wetterdiensts. Peripheriedaten können ferner Daten betreffen, die zur Identifikation des Fahrers dienen.
Aus den in den Schritten 10 und 20 erfassten Daten wird ein geschätzter zukünftiger Geschwindigkeitsverlauf über die bevor liegende Fahrstrecke bis zum Fahrziel (definiert in Schritt 10) berechnet im Sinne einer vorausschauenden Abschätzung. Hierbei werden insbesondere die Energieverbrauchswerte der Antriebskomponenten verwendet. Aus dem Geschwindigkeitsverlauf wird die Antriebsleistung bestimmt unter Berücksichtigung der fahrzeugspezifischen bzw. antriebsartspezifischen Verbrauchswerte.
In Schritt 40 werden die aus Schritt 30 gewonnenen Daten gefiltert bzw. begrenzt mittels eines Begrenzers, wobei hierbei unterschiedliche Fahrweisen verschiedener Personen beispielsweise über ein Fahrermodell berücksichtigt werden können. Somit wird der in Schritt 30 ermittelte Verlauf der Geschwindigkeit angepasst an die zu erwartende Fahrweise, welche wiederum vom aktuellen Fahrer abhängt. Der aktuelle Fahrer kann durch eine Benutzereingabe oder ähnliches erfasst werden, wobei dessen Fahrverhalten in einem Speicher im Fahrzeug (oder im Zentralrechner) abgelegt sein kann.
In Schritt 50 wird die Betriebsstrategie initialisiert, wobei eine erste Soll-Betriebsstrategie als Startgröße eines Iterationsprozesses erzeugt wird. Die Betriebsstrategie wird als eine erste Näherung aus dem Geschwindigkeitsverlauf des Schritts 40 erzeugt, beispielsweise indem errechnet wird, welchen Anteil der elektrische Antrieb aufweisen sollte, damit am Ende des Fahrziels ein bestimmter Ladezustand im Energiespeicher des elektrischen Antriebs herrscht.
Im darauffolgenden Schritt 60 wird die Gesamtantriebsleistung für die bei den Antriebskomponenten berechnet, insbesondere für eine Verbrennungsmaschine und einen Elektromotor als Antriebskomponenten. Die Gesamtantriebsleistung wird vorzugsweise für die gesamte Fahrstrecke bis zum Erreichen des Fahrziels errechnet und wird als Gesamtenergiewert (im Sinne einer akkumulierten Größe) vorgesehen. Der Gesamtenergiewert kann sich auf die Fahrstrecke bis zum Ziel beziehen, oder auf einen Abschnitt hiervon. Im letztgenannten Fall betrifft der Sollfüllstand einen geplanten Füllstand am Ende des Abschnitts.
In dem nachfolgenden Schritt 70 wird anhand des Geschwindigkeitsverlaufs des Schritts 60 eine Betriebsstrategie im Sinne einer Aufteilung der Gesamtantriebsleistung auf die Antriebskomponenten ermittelt anhand des Geschwindigkeitsverlaufs des Schritts 60.
In einem nachfolgenden Schritt 80 wird überprüft, ob das Optimierungsziel (minimaler Energieverbrauch) erreicht wurde oder nicht. Falls das Optimierungsziel nicht erreicht wurde, so wird in einem nachfolgenden Schritt 90 die Betriebsstrategie verändert, um erneut die Schritt 60, 70, 80 mit einer geänderten Betriebsstrategie durchzuführen.
In 2 ist ein Beispiel eines Gesamtsystems zur Erläuterung des hier beschriebenen Verfahrens dargestellt, wobei das Gesamtsystem einen Zentralrechner, ein Fahrzeug sowie eine fahrzeugseitige Vorrichtung darstellt.
Das in 2 dargestellte Fahrzeug 110 umfasst eine erste Antriebskomponente 120, die von einem Energiespeicher 130 angetrieben wird, sowie einer Antriebskomponente 122, die von einem Energiespeicher 132 angetrieben wird. Die Antriebskomponente 120 kann eine Verbrennungsmaschine sein, die von einem Tank 130 als Energiespeicher gespeist wird, während die Antriebskomponente 122 eine elektrische Maschine sein kann, die von einer Batterie 132 als Energiespeicher gespeist wird, und die auch Energie in dem Energiespeicher 132 einspeisen kann. Eine fahrzeugseitige Vorrichtung 190 umfasst eine Datenschnittstelle 140 zum Empfang einer Soll-Betriebsstrategie von einem Zentralrechner 200. Ferner umfasst die fahrzeugseitige Vorrichtung 190 eine Benutzerschnittstelle, die eine graphische Anzeige 150 sowie eine Eingabeschnittstelle für den Benutzer 152 umfasst. Im Falle eines berührungsempfindlichen Bildschirms sind diese beiden Komponenten durch den gleichen Bildschirm realisiert, so dass mit dem Bezugszeichen 150 und 152 die beiden Funktionen ein und derselben Komponente realisiert ist. Aufgrund der unterschiedlichen Funktionen, die auch einst als einzelne Komponenten vorgesehen sein können, wurde das betreffende Rechteck unterteilt und mit den beiden Bezugszeichen 150 und 152 versehen.
Auf die Benutzerschnittstelle 150, 152 folgt eine Berechnungseinheit 160, die anhand der Daten der Benutzerschnittstelle eine Ist-Betriebsstrategie erstellt. Diese ergibt sich aus der Soll-Betriebsstrategie, welche von der Datenschnittstelle 140 geliefert wird, sowie aus den Änderungen, die in die Benutzerschnittstelle eingegeben wurden.
Auf die Berechnungseinheit 160 folgt eine Ansteuerungsschnittstelle 170, welche die beiden Antriebskomponenten 120, 122 ansteuert gemäß der Betriebsstrategie, die von der Berechnungseinheit 160 geliefert wird. Es kann ein optionaler Begrenzer 172 oder 172` vorgesehen sein, insbesondere in der Berechnungseinheit oder in der Ansteuerungsschnittstelle 100, um zu gewährleisten, dass die Betriebsstrategie, gemäß der die Antriebskomponenten 120, 122 angesteuert werden, nicht fehlerhaft sind und außerhalb eines Sicherheitsbereichs liegen, der Betriebszustände des Fahrzeugs markiert, die unerwünscht sind, insbesondere ein Energiespeicher mit einem Füllstand unterhalb einer vorgegebenen Mindestgrenze. Der Begrenzer kann derartige Mindestgrenzen oder Sicherheitsbereiche umfassen oder einen Eingang hierfür aufweisen. Der Begrenzer kann auch als Plausibilisierungseinheit aufgefasst werden, der eingerichtet ist, die Soll-Betriebsstrategie gemäß vorgegebenen Rahmenbedingungen auf Plausibilität zu überprüfen. Fehlerhafte Soll-Betriebsstrategie werden so erkannt und ggf. nicht dargestellt und insbesondere nicht als Ist-Betriebsstrategie umgesetzt.
Die fahrzeugseitige Vorrichtung 190 umfasst sowohl die Benutzerschnittstelle 150, 152 als auch die Berechnungseinheit 160 und die Ansteuerungsschnittstelle 170, wobei vorzugsweise zumindest die Ansteuerungsschnittstelle 170 für den Fahrer nicht zugänglich ist und insbesondere nicht modifiziert werden kann, so dass ein dort vorliegender Begrenzer 172 nicht manipuliert werden kann. Vielmehr können die Benutzerschnittstelle 150, 152 und auch die Datenschnittstelle 140 von einer für den Fahrer zugänglichen Applikation realisiert sein, die der Fahrer auch verändern kann, etwa wenn er eine andere Ausführung des Verfahrens wünscht. Um Sicherheit zu gewährleisten, wird jedoch von dieser Applikation eine Betriebsstrategie nur als Soll-Betriebsstrategie abgegeben, die nicht notwendigerweise umgesetzt wird, sondern die zunächst insbesondere in der Ansteuerungsschnittstelle mittels des Begrenzers 172 überprüft wird und ggf. geändert wird.
Die fahrzeugseitige Vorrichtung 190 umfasst neben der zum Empfang eingesichteten Datenschnittstelle 140 vorzugsweise auch eine zum Senden eingerichtete Datenschnittstelle 141, welche das Fahrziel oder die Fahrstrecke an einen Zentralrechner 200 sendet. Ferner sendet diese Datenschnittstelle 141 vorzugsweise auch einen minimalen Sollfüllzustand, sofern dieser nicht bereits im Zentralrechner für das Fahrzeug 110 vorliegt. Die Datenschnittstellen 140 und 141 können zusammen als eine Sende-/Empfangseinrichtung realisiert sein, die vorzugsweise gemäß einem Mobilfunkprotokoll ausgebildet ist.
Die 2 zeigt ferner einen entsprechenden Zentralrechner 200 mit einer ersten Empfangsschnittstelle 210 zum Empfang einer Fahrstrecke bzw. eines Fahrziels eines Fahrzeugs 110. Ferner wird vorzugsweise von der Empfangsschnittstelle 210 auch der aktuelle Aufenthaltsort des Fahrzeugs 110 übermittelt. Somit ist auch die Datenschnittstelle 141 eingerichtet, den aktuellen Aufenthaltsort zu ermitteln (falls dieser nicht bereits aus der Fahrstrecke bereits ersichtlich ist). Ferner umfasst der Zentralrechner 200 eine zweite Empfangsschnittstelle 220 zur Erfassung von Verkehrs- und Straßenzustandsinformationen, insbesondere am Aufenthaltsort oder zumindest für ein Gebiet, in dem sich das Fahrzeug 110 gerade befindet.
Alternativ oder in Kombination hierzu können auch Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen für die Fahrstrecke oder für das Fahrziel angegeben werden. Hierzu sind als Datenquellen ein Verkehrsdienst 300 und ein Wetterdienst 310 in 2 beispielhaft dargestellt, die über die geschwungenen, gestrichelten Pfeile, welche beispielsweise eine Internetverbindung darstellen, entsprechende Daten an die zweite Empfangsschnittstelle übertragen. Als weitere Datenquelle wäre eine Datenbank zu nennen, in der beispielsweise Reibbeiwerte für das Fahrziel, für die Fahrstrecke oder für den aktuellen Aufenthaltsort des Fahrzeugs 110 abgelegt sind. Diese können sich aus Fahrerassistenzsystemen, wie Antiblockiersysteme ergeben, die in Fahrzeugen in der Nähe des Fahrzeugs 110 lokalisiert sind, und die im Rahmen ihrer üblichen Funktion den aktuellen Reibbeiwert des Straßenbelegs ermitteln. Dieser kann in einer Datenbank, welche Daten an die zweite Empfangsschnittstelle 220 übermitteln kann, abgelegt sein, um so anhand von Fahrzeugen als „aktuelle Sensoren vor Ort“ Daten über den Fahrbahnzustand zu sammeln, und in einer Datenbank zusammenzutragen, aus der wiederum der Zentralrechner 200 betreffende Daten abrufen kann.
Der Zentralrechner 200 umfasst ferner eine Schätzeinheit 230, die den Empfangsschnittstellen 210 und 220 nachgeschaltet ist. Die Schätzeinheit 230 ist eingerichtet zur Abschätzung einer Gesamtantriebsleistung (vorzugsweise im Sinne eines Energiebetrags) zumindest des Fahrzeugs 110, der dem Energiebedarf zumindest der Antriebskomponenten bis zum Erreichen des Fahrziels wiedergibt. Vorzugsweise wird zur Gesamtantriebsleistung, d. h. zur Energie, die an die Antriebskomponenten geliefert wird, ein Zusatzenergieverbrauch hinzu addiert, der sich durch Zusatzverbraucher wie Heizung, Kühlung, Beleuchtung des Fahrzeugs und ähnliches ergibt, und der ebenso von zumindest einem der Energiespeicher 130, 132 bedient werden muss.
Der Schätzeinheit 230, welche die Gesamtantriebsleistung ermittelt, ist eine Optimierungseinheit 240 nachgeschaltet, die anhand der Gesamtantriebsleistung eine optimierte Betriebsstrategie errechnet. Die Optimierungseinheit 240 errechnet hierbei die Betriebsstrategie gemäß dem Optimierungsziel „minimaler Energieverbrauch“, wobei als zumindest eine Optimierungsrandbedingung minimaler Sollfüllstand zumindest eines der Energiespeicher berücksichtigt wird, wobei die Optimierung von der zu erbringenden Gesamtantriebsleistung ausgeht. Als eine Optimierungsrandbedingung kann eine Maximalhäufigkeit (zeitdauerbezogen) von Lade-/Entladezuständen mit besonders tiefem Minimalladezustand (d.h. unter einer vorbestimmten Schwelle liegend) vorgegeben sein, die nicht zu überschreiten ist.
Der Optimierungseinheit 240 nachgeschaltet ist eine Sendeschnittstelle 250, welche die Betriebsstrategie an das Fahrzeug 110 senden kann, insbesondere an die Datenschnittstelle 140 des Fahrzeugs 110. Die erste Empfangsschnittstelle 210 und die Sendeschnittstelle 250 kommunizieren beide mit dem Fahrzeug 110, so dass diese als Sende-/Empfangseinheit gemeinsam realisiert werden können. Diese Einheit ist vorzugsweise eingerichtet zur Datenübertragung gemäß einem Mobilfunkprotokoll, wobei auch allgemein anstatt des Mobilfunkprotokolls Funkprotokolle verwendet werden können, etwa WLAN, car-to-X-oder ähnliches, um Daten von dem Fahrzeug 110 an den Zentralrechner oder umgekehrt übertragen zu können. Die Verbindung zwischen der zweiten Empfangsschnittstelle 210 und den Diensten 300 und 310 kann eine kabelgebundene Übertragungstechnik sein, insbesondere eine TCP-basierte Übertragungstechnik oder eine andere Übertragungstechnik, die zur internetbasierten Datenübertragung dient, da sowohl die Zentraleinheit als auch die Dienste 300 und 310 stationär sind. Vorzugsweise werden verschlüsselte Datenübertragungsdienste verwendet.
Die Optimierungseinheit 240 ändert iterativ die Aufteilung der Gesamtantriebsleistung (d.h. das Aufteilungsverhältnis und/oder die Dauer bzw. den Streckenabschnitt, für den die Aufteilung gilt), ermittelt zu den geänderten Aufteilungen den Energieverbrauch und ermittelt, bei welcher Aufteilung sich ein Minimum für den Energieverbrauch einstellt. Auf diese Weise wird die Betriebsstrategie iterativ errechnet.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Schätzeinheit und die Optimierungseinheit in einer Rückführschleife miteinander verbunden sein, um die iterative Berechnung zu realisieren. Die Schätzeinheit ermittelt für eine aktuelle Aufteilung der Gesamtantriebsleistung (als Iterations-Näherungswert) die Gesamtantriebsleistung und gibt diese an die Optimierungseinheit weiter. Die Optimierungseinheit ändert ggf. die Aufteilung bzw. optimiert diese, wobei die geänderte Aufteilung wieder der Schätzeinheit (innerhalb der Rückführschleife) rückgeführt wird, so dass diese für die geänderte Aufteilung eine (aktuelle) Gesamtantriebsleistung bzw. einen aktuellen Energieverbrauch ermittelt. Die Optimierungseinheit ermittelt das Minimum des Energieverbrauchs und/oder die zugehörige Betriebsstrategie.
Neben dem Fahrzeug 110 ist auch ein Fahrzeug 111 dargestellt, welches ebenso über die erste Empfangsschnittstelle 210 und Sendeschnittstelle 250 mit dem Zentralrechner 200 kommuniziert. Dadurch wird der Zentralrechner mehrere Fahrzeuge (nämlich die Fahrzeuge 110 und 111) gemeinsam hinsichtlich der Betriebsstrategie optimieren, wobei sich Synergieeffekte ergeben und insbesondere durch die größere Datenmenge (aufgrund der Grö-ßenanzahl von Fahrzeugen) sich eine robustere und bessere Optimierung ergibt. Auch das Fahrzeug 110 umfasst ein Hybridfahrzeug mit mindestens zwei Antriebskomponenten und ist insbesondere ausgestaltet wie das Fahrzeug 110.
Anstatt im Zentralrechner kann die Betriebsstrategie fahrzeugseitig berechnet werden, etwa in einer fahrzeugseitigen Vorrichtung wie oben beschrieben, in einem mobilen Rechengerät (wie oben beschrieben), in einer Motorsteuerung oder in einer hierzu übergeordneten Betriebsmodus-Steuereinheit. Die 2 stellt daher lediglich eine bestimmte Realisierungsvariante dar.
Bezugszeichenliste

10 - 90: Schritte einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
110, 111: Fahrzeuge
120, 122: Antriebskomponenten
130, 132: Energiespeicher, jeweils mit den Antriebskomponenten verbunden
140: Datenschnittstelle (eingerichtet zum Empfang einer Soll-Betriebsstrategie von einem Zentralrechner)
141: Datenschnittstelle eingerichtet zum Senden von Daten an den Zentralrechner 200, insbesondere zum Übermitteln des Fahrziels und zumindest eines aktuellen Füllstands der Energiespeicher
150, 152: Benutzerschnittstelle, wobei Bezugszeichen 150 eine Anzeige betrifft und Bezugszeichen 152 eine Eingabemöglichkeit wiedergibt
160: Berechnungseinheit
170: Ansteuerungsschnittstelle
172, 172`: Plausibilisierungseinheiten bzw. Begrenzer, den Antriebskomponenten bzw. der Ansteuerungsschnittstelle vorgeschaltet
190: Fahrzeugseitige Vorrichtung zur Umsetzung einer Soll-Betriebsstrategie eines Hybridantriebs
200: Zentralrechner
210: erste Empfangsschnittstelle
220: zweite Empfangsschnittstelle
230: Schätzeinheit
240: Optimierungseinheit
250: Sendeschnittstelle
300, 310: Datenquellen, insbesondere in Form von Verkehrs- und Wetterdiensten, ggf. auch in Form einer Datenbank

Claims

Verfahren zum Steuern eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs (110), wobei der Hybridantrieb mindestens zwei unterschiedliche Antriebskomponenten (120, 122) aufweist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Bestimmen (10) eines Fahrziels und eines zugehörigen minimalen Sollfüllstands eines Energiespeichers (130; 132), der eine der Antriebskomponenten (120, 122) versorgt; Erfassen (20) von Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen und Schätzen einer zukünftigen von den Antriebskomponenten zu erbringenden Gesamtantriebsleistung anhand der Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen und Steuern der Antriebskomponenten gemäß einer Betriebsstrategie, die gemäß minimalem Energieverbrauch als Optimierungsziel, mit dem minimalen Sollfüllstands als Optimierungsrandbedingung und basierend auf der Gesamtantriebsleistung errechnet wurde, wobei die Betriebsstrategie iterativ errechnet wird und als Iterations-Näherungswert eine Aufteilung der Gesamtantriebsleistung auf die Antriebskomponenten (120, 122) verwendet wird, sowie ferner der zugehörige Energieverbrauch zur Erfassung der Aufteilung ermittelt wird, bei der sich ein globales Minimum des Energieverbrauchs einstellt, und wobei ferner Betriebsstrategien einer Vielzahl weiterer Fahrzeuge (111) errechnet werden und bei der Errechnung der Betriebsstrategie des Fahrzeugs (110) Eingabedaten der Berechnung einer Betriebsstrategie mindestens eines der weiteren Fahrzeuge (111), Zwischenergebnisse der Berechnung einer Betriebsstrategie mindestens eines der weiteren Fahrzeuge (111), eine als Soll- Betriebsstrategie übermittelte Betriebsstrategie eines der weiteren Fahrzeuge (111) und/oder eine tatsächlich durchgeführte Betriebsstrategie eines der weiteren Fahrzeuge (111) berücksichtigt werden, und wobei eine Soll-Betriebsstrategie mindestens eines weiteren Fahrzeugs (111) mittels einer vorgegebenen Abbildung, welche unterschiedliche Fahrzeugtypen, Energieverbrauche der Antriebskomponenten der Fahrzeuge, unterschiedliche Dauern oder Längen oder auch Fahrziele der vorausliegenden Fahrstrecke, unterschiedliche Witterungsbedingungen und unterschiedliche Verkehrsbedingungen berücksichtigt, auf die Soll-Betriebsstrategie des Fahrzeugs (110) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hybridantrieb als Antriebskomponente (120) eine Verbrennungsmaschine umfasst, die von einem Tank des Fahrzeugs als Energiespeicher (130) versorgt wird, und der Hybridantrieb eine elektrische Maschine als weitere Antriebskomponente (122) umfasst, die von einem elektrischen Energiespeicher als Energiespeicher (132) versorgt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend: Schätzen eines zukünftigen zeitlichen oder örtlichen Geschwindigkeitsverlaufs anhand der Verkehrs- oder Straßenzustandsinformationen, wobei die zu erbringende Gesamtantriebsleistung basierend auf dem zukünftigen Geschwindigkeitsverlauf ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei zur Ermittlung der Gesamtantriebsleistung der Energiebedarf aus dem zukünftigen Geschwindigkeitsverlauf und anhand von vorgegebenen Verbrauchswerten der Antriebskomponenten (120, 122) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betriebsstrategie als zeitlicher oder örtlicher Verlauf ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Rahmen des Erfassens von Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen Verkehrs- und/oder Straßenzustandsinformationen für eine Strecke zwischen einer aktuellen Position und dem Fahrziel von einem Verkehrsdienst oder Wetterdienst abgerufen werden oder aus Fahrzustandsdaten weiterer Fahrzeuge (111) ermittelt werden, die von den weiteren Fahrzeugen (111) gesendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Soll-Betriebsstrategien und Ist-Betriebsstrategien von bereits abgefahrenen Fahrstrecken gespeichert werden und beim Berechnen einer Betriebsstrategie berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Betriebsstrategie in einem stationären Zentralrechner (200) errechnet wird, und die Betriebsstrategie als Soll-Betriebsstrategie an das Fahrzeug (110) übermittelt wird.