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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes betrieben wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer ebensolchen Vorrichtung. Unter dem Begriff „Antriebsstrang” werden vorliegend alle Komponenten verstanden, die im Fahrzeug die Leistung für den Antrieb generieren und bis auf die Straße übertragen.
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Aktuelle Betriebsstrategien eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ermitteln Stellgrößen zur Steuerung und/oder Reglung des Antriebsstrangs abhängig von einem erfassten Ist-Zustand des Fahrzeugs. Bei sogenannten „vorausschauenden Betriebsstrategien” werden zusätzlich zur konventionellen Betriebsstrategie Umgebungsdaten eines Umgebungserfassungssystems und digitale Kartendaten des Straßenverkehrsnetzes berücksichtigt. Als Umgebungserfassungssystem wird hierzu bspw. ein Radarsystem, ein Lasersystem, ein Kamerasystem, ein LIDAR-System, ein Ultraschallsystem oder eine Kombination daraus benutzt. Darüber hinaus können auch Daten von einem externen Server eingebunden werden, der Informationen über Wetter, Verkehrsaufkommen, Ampelphasen etc. zur Verfügung stellt. Vorausschauende Betriebsstrategien berücksichtigen somit Informationen über einen dem Fahrzeug voraus liegenden Streckenabschnitt, was in diesem Sinne einen vorausschauenden Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht und insbesondere Möglichkeiten zur Energieeinsparung und Verringerung eines Unfallrisikos eröffnet.
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Die hierzu benutzten digitalen Kartendaten werden durch sogenannte Updates aktualisiert. Ein Update der Kartendaten erfolgt derzeit mittels einer CD, die aktualisierte Navigationsdaten enthält, oder online, bspw. via mobiles Internet. Jedoch sind die digitalen Kartendaten selbst nach einem solchen Update nicht 100% aktuell, da sich von der Erhebung der digitalen Update-Kartendaten bis zu deren Implementierung in dem jeweiligen Fahrzeug, was einige Zeit in Anspruch nimmt, das Straßenverkehrsnetz bereits lokal wieder geändert haben kann. Das Problem einer mangelnden Aktualität der im Fahrzeug bereitgestellten Kartendaten wird auf absehbare Zeit bestehen bleiben.
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Digitale Kartendaten stellen somit zur vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs nur eine Untermenge von sinnvoll nutzbaren Informationen zur Verfügung. Digitale Kartendaten stellen darüber hinaus auch nur generelle Attribute zur Beschreibung eines Straßenverkehrsnetzes bereit, jedoch keine individuellen Informationen, die auf ein konkretes Fahrzeug/einen konkreten Antriebstrang zugeschnitten sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur verbesserten vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Aufgabe wird durch ein Verfahren zur vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs gelöst, wobei das Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes betrieben wird. Unter dem Begriff „vorausschauende Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs” wird vorliegend eine Steuerung und/oder Regelung des Antriebsstrangs verstanden, bei der nicht nur der aktuelle Zustand des Fahrzeugs sondern insbesondere Umgebungsinformationen für einen dem Fahrzeug voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts berücksichtigt werden. Insofern bezieht die vorliegende Steuerung/Regelung des Antriebsstrangs bzw. die Betriebsstrategie des Fahrzeugs Informationen mit ein, die einen dem Fahrzeug voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts betreffen, vorteilhaft einen Bereich von 10 bis mindestens 2.000 m, insbesondere 50 m, 100 m, 150 m, 200 m, 300 m, 500 m, 750 m, 1000 m, 1500 m vor dem Fahrzeug.
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Vorteilhaft wird der dem Fahrzeug voraus liegende Streckenabschnitt mittels eines Fahrtrouten- und/oder Fahrtzielschätzers ermittelt, wobei auch ohne Vorgabe eines Navigationsziels die wahrscheinlichste Route bzw. der wahrscheinlichste Streckenabschnitt abhängig von einer aktuellen Position des Fahrzeugs ermittelt wird.
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Das vorgeschlagene Verfahren umfasst folgende Schritte.
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In einem ersten Schritt erfolgt ein Ermitteln einer Stellgröße zur Steuerung und/oder Regelung des Antriebsstrangs abhängig von: Zustandsdaten des Fahrzeugs, Umgebungsdaten für einen dem Fahrzeug voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts, Kartendaten, die das Straßenverkehrsnetz und damit auch den voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts beschreiben, und Attribut-Daten, die von einem Lernspeicher bereitgestellt werden, wobei die Attribut-Daten Referenz-Informationen zu dem Streckenabschnitt und/oder zu dem den Streckenabschnitt befahrenden Fahrzeug enthalten.
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Die Zustandsdaten werden vorteilhaft von einem im Fahrzeug vorhandenen Sensorsystem ermittelt. Die Zustandsdaten können beispielsweise eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, einen Energieverbrauch, und/oder einen Rollkennwert des Fahrzeugs und/oder eine Konfiguration des Fahrzeugs und/oder einen Fahrer des Fahrzeugs und weitere Informationen einen Fahrzeugzustand kennzeichnende Daten angeben.
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Die Umgebungsdaten werden vorteilhaft von einem am Fahrzeug angeordneten Umgebungserfassungssystem ermittelt, wobei diese insbesondere eine dem Fahrzeug voraus liegende Umgebung beschreiben. Das Umgebungserfassungssystem kann beispielsweise ein Radarsystem, ein Lasersystem, ein Kamerasystem, ein LIDAR-System, ein Ultraschallsystem oder eine Kombination daraus sein. Die Umgebungsdaten können beispielsweise eine Verkehrssituation für den dem Fahrzeug voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts, oder auf dem Streckenabschnitt befindliche Hindernisse, dessen Straßenführung, oder Verkehrszeichen, Baustellen, Kreuzungen, Abfahrten, Auffahrten, Ampeln, Bahnübergänge, Steigungen des Streckenabschnitts, die Orographie oder Topographie auch seitlich des Streckenabschnitts, aber auch meteorologische Daten etc. angeben. Diese Daten können durch Information vom externen Server ergänzt werden.
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Die Kartendaten sind vorteilhaft Navigationsdaten eines Navigationssystems des Fahrzeugs, die das Straßenverkehrsnetz und zugehörige Navigationsattribute beschreiben. Diese können in einem Speichermedium (CD oder ROM, Festplatte etc.) gespeichert und von diesem bereitgestellt werden. Vorteilhaft werden diese Kartendaten in Zeitabständen durch Updates aktualisiert. Die Updates erfolgen bspw. online via mobiles Internet, via Daten-Stick, oder via Update-CD.
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Der Begriff „Lernspeicher” wird vorliegend für ein Speichersystem verwendet, in dem darin gespeicherte Informationen einer Aktualisierung und Optimierung, d. h. allgemein einem Lernprozess unterliegen. Der Lernprozess wird im Nachfolgenden näher beschrieben.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens werden die Attribut-Daten bei jedem Befahren desselben Streckenabschnitts durch das Fahrzeug auf Basis der aktuell erfassten Zustandsdaten und Umgebungsdaten aktualisiert. Dadurch werden vorteilhaft bei jedem wiederholten Befahren eines Streckenabschnitts in dem Straßenverkehrsnetz die in Attribut-Daten enthaltenen Referenz-Informationen aktualisiert und optimiert. Hierzu dienen vom Umgebungserfassungssystem und/oder vom Sensorsystem des Fahrzeugs erfasste und/oder von einem Auswertemodul daraus ermittelte Daten. Dabei können bisherige Informationen in den Attribut-Daten gelöscht oder geändert oder neue Informationen hinzugefügt werden. Vorteilhaft erfolgt dieses Lernen vollautomatisch.
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Die Referenz-Informationen betreffend den Streckenabschnitt können Informationen zur Länge, zur lokalen Steigung, zur Gesamtsteigung des Steckenabschnitts, zu Verkehrszeichen, zu Ampeln, zu Kreuzungen, zu Ein- und Ausfahren entlang des Streckenabschnitts umfassen. Weiterhin können die Referenz-Informationen zu dem Streckenabschnitt eine Uhrzeit, ein Datum, einen Wochentag, einen Monat, eine Jahreszeit, Wetterinformationen, Informationen zum Fahrbahnbelag, zu Baustellen, zu temporären den Streckenabschnitt betreffenden Ereignissen, zu Verkehrsinformationen und/oder weiteren Angaben umfassen.
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Die Referenz-Informationen betreffend das Fahrzeug können beispielsweise eine Fahrzeugkonfiguration, eine Fahrzeugmasse, Informationen zum Fahrer, einen Rollkennwert des Fahrzeugs, einen Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs für den Streckenabschnitt, und/oder weitere Informationen in Zusammenhang mit dem Fahrzeug umfassen.
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Die ermittelte Stellgröße kann ein Antriebsmoment, eine Drehzahl, ein Kraftstoffzufluss, eine Spannung und/oder eine Stromstärke eines Motors des Antriebsstrangs, und/oder eine Getriebeeinstellung im Antriebsstrang angeben. Die Stellgröße kann insbesondere mehrdimensional sein und eine Kombination der vorgenannten Größen umfassen.
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In einem zweiten Schritt erfolgt ein Steuern oder Regeln des Antriebstrangs mit der ermittelten Stellgröße. Die Stellgröße kann ein- oder mehrdimensional sein. Im letzteren Fall wird ein n-dimensionaler Stellgrößenvektor ermittelt.
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Neben dem Fahrzeug wird auch der Fahrer in einem geeigneten Moment eingebunden. Mittels eines einen haptischen Stellers am Fahrpedal wird er zu Aktionen am Fahrpedal aufgefordert. Dies kann zum einen eine Begrenzung des Fahrpedalwinkels durch einen Druckpunkt beinhalten. oder mittels Pulsieren oder Vibrieren des Pedals die Aufforderung darstellen, das Fahrpedal zu verlassen.
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Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht so eine ständige Aktualisierung der Attribut-Daten, ein Selbstlernen für mehrfach befahrene Streckenabschnitte eines Straßenverkehrsnetzes, eine Individualisierung der gelernten Attribut-Daten für das jeweilige Fahrzeug, und darauf basierend eine entsprechende Optimierung einer vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs. Durch das beschriebene Verfahren kann insbesondere der Energieverbrauch des Fahrzeugs auf häufig befahrenen Strecken mit jeder neuen Befahrung verringert und gleichzeitig der Komfort des Fahrers gesteigert werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die während einer aktuellen Fahrt des Fahrzeugs entlang eines Streckenabschnitts ermittelten Stellgrößen und/oder Umgebungsdaten und/oder Zustandsdaten positionsabhängig gespeichert werden. Das Speichern kann temporär erfolgen, bspw. bis zum Erreichen eines Endes des Streckenabschnitts für eine danach erfolgende Auswertung der gespeicherten Informationen wiederum zur Aktualisierung der Attribut-Daten für den zurückliegenden Streckenabschnitt.
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Vorteilhaft umfassen die Referenz-Informationen einen Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs für den zurückliegenden Streckenabschnitt. Der Referenzenergieverbrauch kann bspw. als für den Streckenabschnitt verbrauchte Treibstoffmenge oder als Energieangabe (kW) angegeben werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass nachdem das Fahrzeug das Ende des Streckenabschnitts erreicht hat, ein Ist-Energieverbrauch des Fahrzeugs für den Streckenabschnitt ermittelt wird, und sofern der ermittelte Ist-Energieverbrauch kleiner als ein in den Attribut-Daten enthaltener Referenzenergieverbrauch ist, nachfolgende drei Schritte ausgeführt werden.
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Erstens, auf Basis der entlang des Streckenabschnitts ermittelten Stellgrößen und/oder Umgebungsdaten und/oder Zustandsdaten Ermitteln von aktuellen Informationen zu dem Streckenabschnitt und/oder zu dem den Streckenabschnitt befahrenden Fahrzeug. Die aktuellen Informationen den Streckenabschnitt bzw. das Fahrzeug betreffend sind vorteilhaft mit den Arten von Referenz-Informationen identisch, die als Attribut-Daten im Lernspeicher abgelegt werden können.
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Zweitens, in den Attribut-Daten Löschen von Referenz-Informationen abhängig von den ermittelten aktuellen Informationen, oder Ersetzen oder Ergänzen der Referenz-Informationen durch die ermittelten aktuellen Informationen.
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Drittens, in den Attribut-Daten Ersetzen des Referenzenergieverbrauchs durch den Ist-Energieverbrauch.
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Durch diese Verfahrensvariante wird insbesondere eine Optimierung der vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs hinsichtlich des Energieverbrauchs auf dem jeweiligen Streckenabschnitt ermöglicht. Das Fahrzeug betreffende Referenzinformationen, insbesondere Stellgrößen, werden insbesondere dann ersetzt bzw. aktualisiert, wenn sich bspw. am Ende des Streckenabschnitts erweist, dass der Ist-Energieverbrauch für den Streckenabschnitt geringer ist als der gespeicherte Referenz-Energieverbrauch.
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Ein zweiter Aspekt der Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs gelöst, wobei das Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes betrieben wird. Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst ein erstes Mittel zur Erfassung von Zustandsdaten des Fahrzeugs, ein zweites Mittel zur Erfassung von Umgebungsdaten für einen dem Fahrzeug voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts, ein drittes Mittel zur Bereitstellung von Kartendaten, die das Straßenverkehrsnetz und damit auch den voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts beschreiben, ein viertes Mittel zur Bereitstellung und Aktualisierung von Attribut-Daten, die in einem Lernspeicher abgelegt sind, wobei die Attribut-Daten Referenz-Informationen zu dem Streckenabschnitt und/oder zu dem den Streckenabschnitt befahrenden Fahrzeug enthalten, und eine Einheit zum Steuern des Antriebsstrangs mit der ermittelten Stellgröße.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung umfasst einen Zwischenspeicher, auf dem die während einer aktuellen Fahrt des Fahrzeugs entlang eines Streckenabschnitts ermittelten Stellgrößen und/oder Umgebungsdaten und/oder Zustandsdaten positionsabhängig gespeichert werden. Das Speichern kann temporär erfolgen, bspw. bis zum Erreichen eines Endes des Streckenabschnitts für eine danach erfolgende Auswertung der gespeicherten Informationen wiederum zur Aktualisierung der Attribut-Daten für den zurückliegenden Streckenabschnitt.
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Vorteilhaft umfassen die Referenz-Informationen einen Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs für den zurückliegenden Streckenabschnitt. Der Referenzenergieverbrauch kann bspw. als für den Streckenabschnitt verbrauchte Treibstoffmenge oder als Energieangabe (kW) angegeben werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das vierte Mittel derart ausgeführt ist, dass nachdem das Fahrzeug das Ende des Streckenabschnitts erreicht hat, ein Ist-Energieverbrauch des Fahrzeugs für den Streckenabschnitt ermittelt wird, und sofern der ermittelte Ist-Energieverbrauch kleiner als ein in den Attribut-Daten enthaltener Referenzenergieverbrauch ist, nachfolgende drei Schritte ausgeführt werden.
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Erstens, auf Basis der entlang des Streckenabschnitts ermittelten Stellgrößen und/oder Umgebungsdaten und/oder Zustandsdaten Ermitteln von aktuellen Informationen zu dem Streckenabschnitt und/oder zu dem den Streckenabschnitt befahrenden Fahrzeug. Die aktuellen Informationen den Streckenabschnitt bzw. das Fahrzeug betreffend sind vorteilhaft mit den Arten von Referenz-Informationen identisch, die als Attribut-Daten im Lernspeicher abgelegt werden können.
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Zweitens, in den Attribut-Daten Löschen von Referenz-Informationen abhängig von den ermittelten aktuellen Informationen, oder Ersetzen oder Ergänzen der Referenz-Informationen durch die ermittelten aktuellen Informationen.
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Drittens, in den Attribut-Daten Ersetzen des Referenzenergieverbrauchs durch den Ist-Energieverbrauch.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und weitere Erläuterungen hierzu ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der in Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Verfahren gemachten Ausführungen.
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Ein dritter Aspekt der Aufgabe betrifft ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 ein schematisiertes Ablaufschema eines vorgeschlagenen Verfahrens zum vorausschauenden Steuern und/oder Regeln eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs,
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2 einen schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung 205 im Fahrzeugkontext, und
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3 einen schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung 205.
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1 zeigt ein schematisiertes Ablaufschema eines vorgeschlagenen Verfahrens zum vorausschauenden Steuern und/oder Regeln eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
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Zunächst werden in einer Voraussimulation 101 der Fahrtroute auf Basis eines aktuellen Zustands des Fahrzeugs, auf Basis von Radar-, Kamera- und/oder Lidardaten zur Erfassung der voraus liegenden Umgebung, insbesondere der voraus anzutreffenden Verkehrsbedingungen, und auf Basis von digitalen Karteninformationen Fahrzeugstellgrößen b ermittelt, die unter den gegebenen Umgebungs- und Verkehrsbedingungen optimal sind. In diese Voraussimulation 101 gehen zusätzlich Attribut-Daten d aus einem Lernspeicher 106 ein. Die in dem Lernspeicher gespeicherten Attribut-Daten d umfassen zumindest Referenz-Informationen betreffend den voraus liegenden Straßenabschnitt sowie betreffend das Fahrzeug, wobei die Referenz-Informationen bei einer oder mehrerer vergangener Fahrten auf dem Streckenabschnitt ermittelt und im Lernspeicher gespeichert wurden. In der Voraussimulation 101 werden die zu ermittelnden Fahrzeugstellgrößen b auch mit den Referenz-Informationen abgeglichen bzw. entsprechend ergänzt. Im Fahrzeug erfolgt dann ein Steuern- und/oder Regeln 102 des Antriebsstrangs mit den ermittelten Stellgrößen b. Als Reaktion ändert sich der Zustand des Fahrzeugs, bspw. in Form der Geschwindigkeit, des Energieverbrauch, etc.
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Für jeden Streckenabschnitt wird der Ist-Energieverbrauch ermittelt und mit einem für diesen Streckenabschnitt im Lernspeicher 106 gespeicherten Referenzenergiebedarf e bewertet 103. Ist der Ist-Energieverbrauch geringer als der Referenzenergiebedarf e wird ein Speichervorgang 104 angestoßen f. Hierzu wurden für den aktuellen Streckenabschnitt die Fahrzeugstellgrößen b und die Fahrzeugzustände c in einem Zwischenspeicher 105 temporär abgelegt. Die Daten b und c werden, nach Triggerung f im Rahmen des Speichervorgangs 104 einem Mittelungsverfahren unterzogen, das auch direkt auf den Lernspeicher 106 zugreift. Stehen die neuen Referenzinformationen für diesen Streckenabschnitt fest, werden sie im Lernspeicher 106 hinterlegt.
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Hierbei gibt es die Möglichkeit neue Referenzinformationen einzutragen, die Bedeutung von Referenzinformationen hoch- oder zurückzustufen, unnötige/überholte Referenzinformationen zu löschen oder den Orte eines Steuer- oder Regeleingriffs auf den Streckenabschnitt zu verschieben.
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Die hinterlegten Referenzinformationen können zudem abhängig von: Tageszeit, Rush-Hour, Tag/Nacht, Wochentag, von der Verkehrssituation (freie Fahrt oder vorausfahrendes Fahrzeug, Stau etc), vom identifizierten Fahrer, von den meteorologischen Bedingungen etc. im Lernspeicher 106 gespeichert werden.
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Diese Informationen können entweder durch Speicherung von Attribut-Daten d für jede Fallkombination oder durch Umrechnung der aktuellen Ergebnisse auf eine normierte Situationsbeschreibung berücksichtigt werden.
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Insbesondere wenn Attribut-Daten d auf dem Streckenabschnitt ungestört (bspw. ungestört durch anderen Verkehr) angewandt werden konnten, ist die resultierende Wirkung auf den Energieverbrauch für den Streckenabschnitt Etappen oder bis zum bekannten Ziel besonders wertvoll und kann mit einer hohen Gewichtung in den Lernprozess der Datenbank einfließen.
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Durch die iterative Anwendung gelernter Attribut-Daten d und Speicherung der dabei erzielten Energiereduktion, wird die Datenbasis immer zutreffender. Dies bewirkt, dass sich die Betriebsstrategie bei jedem Befahren des Streckenabschnitts verbessert.
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Eine weitere Klasse von Attribut-Daten d können in direkter oder indirekter Form originale Provider-Daten verbessern. Stellt man auf dem Streckenabschnitt beispielsweise fest, dass ein Fahrzeug an einer Gefällstrecke weiterrollt, als es sich aus den Werten der Karte ergeben hatte, könnte ein korrigierter Wert in direkter Form abgespeichert werden. Anstelle direkt die Steigung auf dem Streckenabschnitt zu speichern, wird bevorzugt ein fahrzeugspezifischer Rollkennwert abgespeichert, der ähnlich zur Steigung aber das wirkliche Phänomen individuell für dieses Fahrzeug beinhaltet. Denn es ist nicht gesagt, dass der originale Steigungswert falsch war. Genauso gut kann ein neuer Straßenbelag oder besondere Reifen, etc. zu einer veränderten Rollweise geführt haben. Dieses Beispiel zeigt, dass der Aufbereitung der Attribute und dem Lernprozess eine wichtige Rolle zufällt.
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Vor dem Speichervorgang 104 der Attribut-Daten sollten möglichst viele Störgrößen erfasst und eliminiert werden. Zum Beispiel ist bei einem Rollkennwert die aktuelle Fahrzeugmasse relevant. Da solche Korrekturwerte erst über eine längere Fahrzeit und am besten über den gesamten Steckenabschnitt hinweg identifiziert werden sollten, erfolgt die Speicherung der aktualisierten Attribut-Daten in den Lernspeicher 106 erst am Ende des Streckenabschnitts.
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Die zu lernenden Attribut-Daten können an zwei Stellen gespeichert werden. Einmal werden die Attribut-Daten in den fahrzeug-internen Lernspeicher 106 eingetragen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Daten, die wie oben beschrieben auf diesen speziellen Fahrzeugtyp zugeschnitten sind. Der zweite Speicher 211 kann außerhalb des Fahrzeugs über ein Funknetz bei einem Provider liegen. Hier werden bevorzugt Attribut-Daten abgelegt, die auch für andere Fahrzeuge z. B. mit vergleichbarer Antriebskonfiguration relevant sein könnten. Diese sind dann weniger von den speziellen Eigenschaften des aktuellen Fahrzeugs geprägt, als durch allgemeingültige Eigenschaften. Der Provider wird die zu lernenden Attribut-Daten über eigene Plausibilisierungs- und Lernalgorithmen bspw. in einer Daten-Cloud hinterlegen und anderen geeigneten Fahrzeugen über ein Kommunikationsmodul 210 zur Verfügung stellen.
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2 zeigt vorgeschlagene Vorrichtung 205 (vergleiche 3) in einem Fahrzeugkontext, wobei mittels eines Umschalters 201 eine konventionelle Antriebsstrangsteuerung/-regelung 203a oder eine erfindungsgemäße Antriebsstrangsteuerung/-regelung 203b vom Nutzer gewählt werden kann. Im Fall der konventionellen Antriebsstrangsteuerung/-regelung 203a werden von einer Schnittstelle 204 konventionelle Steuer- und Regelungsfunktionen und -parameter bereitgestellt. Im Fall der erfindungsgemäßen Antriebsstrangsteuerung/-regelung 203b erfolgt eine vorausschauende und selbstlernende Steuerung bzw. Regelung des Antriebsstrangs sowie eine Information des Fahrers mittels des haptischen Stellers 207 am Fahrpedal 202. Die gewählte Steuerung/-Regelung 203a/203b steuert vorliegend den Motor 206 des Antriebsstrangs. Die gesamte Steuerung/Regelung 212 ist mit einer Sensor-, Telematik- und/oder Navigationseinheit 208 verbunden. Diese Einheit 208 stellt bspw. die digitalen Kartendaten, die Zustandsdaten des Fahrzeugs und die Umgebungsdaten bereit. Die Einheit 208 ist mit einem Kommunikationsmodul 210 verbunden, über das Referenzinformationen an einen Fahrzeug-externen Server 211 übermittelbar sind und Daten von einem externen Provider abgerufen werden können.
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3 zeigt einen schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung 205 zur vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes betrieben wird, umfassend ein erstes Mittel 301 zur Erfassung von Zustandsdaten des Fahrzeugs, ein zweites Mittel 302 zur Erfassung von Umgebungsdaten für einen dem Fahrzeug voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts, ein drittes Mittel 303 zur Bereitstellung von Kartendaten, die das Straßenverkehrsnetz und damit auch den voraus liegenden Teil des Streckenabschnitts beschreiben, ein viertes Mittel 304 zur Bereitstellung und Aktualisierung von Attribut-Daten d, die in einem Lernspeicher 106 abgelegt sind, wobei die Attribut-Daten d Referenz-Informationen zu dem Streckenabschnitt und/oder zu dem den Streckenabschnitt befahrenden Fahrzeug enthalten, und eine Einheit 305 zum Steuern des Antriebsstrangs sowie zur Information des Fahrers mit der ermittelten Stellgröße b.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Voraussimulation der Fahrtroute und Ermitteln der Stellgrößen b
- 102
- Ansteuern/Regeln des Antriebsstrangs des Fahrzeugs mit entsprechender Änderungen des Zustands des Fahrzeugs sowie informieren des Fahrers über das haptische Fahrpedal
- 103
- Ermitteln von aktuellen Referenz-Informationen das Fahrzeug bzw. den Streckenabschnitt betreffend
- 104
- Bewertungs- und Lernalgorithmus sowie Speichervorgang der aktualisierten Attribut-Daten mit entsprechender vorausgehender Datenaufbereitung
- 105
- Zwischenspeicher für Fahrzeugstellgrößen b, Fahrzeugzustände c und ggf. Umgebungsinformationen
- 106
- Lernspeicher
- a
- Fahrzeugzustandsdaten, Radar-Kamera- und/oder Lidardaten und digitale Kartendaten
- b
- Stellgrößen für das Ansteuern/Regeln des Antriebsstrangs und Aktivieren des haptischen Stellers am Fahrpedal
- c
- neuer Fahrzeugzustand
- e
- Referenzinformationen der gespeicherten Attribut-Daten
- f
- Lernfreigabe
- g
- = b + c
- 201
- Umschalter
- 202
- Fahrpedal
- 203a
- konventionelle Antriebsstrangsteuerung/-regelung
- 203b
- erfindungsgemäße Antriebsstrangsteuerung/-regelung
- 204
- Schnittstelle zur Bereitstellung konventioneller Funktionen und/oder Parameter
- 205
- Vorrichtung zur vorausschauenden Steuerung und/oder Regelung eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs und zur Information des Fahrers
- 206
- Motor des Antriebsstrangs des Fahrzeugs
- 207
- Haptisches Rückmeldeelement am Fahrpedal
- 208
- Sensor-, Telematik- und/oder Navigationseinheit
- 210
- Kommunikationsmodul
- 211
- Fahrzeug-externen Server und externer Lernspeicher
- 212
- Betriebsstrategiesteuergerät
- 301
- erstes Mittel
- 302
- zweites Mittel
- 303
- drittes Mittel
- 304
- viertes Mittel
- 305
- Einheit zum Steuern
