DE102016216405A1

DE102016216405A1 - Informationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016216405A1
Application number: DE102016216405.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Rothenwallner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Informationsvorrichtung zur Anzeige einer Restreichweite in Abhängigkeit eines momentanen Energieverbrauchs bzw. Energieverbrauchswerts und der aktuell im Speicher oder Tank verfügbaren Energie eines Kraftfahrzeuges. Die Informationsvorrichtung umfasst Mittel zur Bestimmung des Füllgrads eines Energiespeichers des Kraftfahrzeuges, Mittel zur Bestimmung des momentanen Energieverbrauchswerts des Kraftfahrzeuges, eine Recheneinheit zur Ermittlung der Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts, und eine Anzeigeeinheit über welche die Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts dynamisch anzeigbar ist, und über welche der momentane Energieverbrauchswert derart anzeigbar ist, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über den Einfluss seines den momentanen Energieverbrauchswert beeinflussenden Fahrstils auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs ziehen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Informationsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
Informationsvorrichtungen, die eine Anzeige einer Restreichweite des Kraftfahrzeuges umfassen, sind für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, für Hybridfahrzeuge wie z. B. Plug-in-Hybride und für Elektrofahrzeuge bekannt. Dabei weisen die Informationsvorrichtungen Mittel zur Bestimmung eines Füllgrades eines Energiespeichers des Kraftfahrzeuges, eine Recheneinheit zur Ermittlung einer Restreichweite des Kraftfahrzeuges sowie eine Anzeigeeinheit zur Anzeige der Restreichweite an. Neben der unmittelbaren Anzeige des Füllgrades des Energiespeichers ist auch die numerische Anzeige einer Restreichweite in Meilen oder Kilometern bekannt.
Im Gegensatz zu Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor steht für zumindest teilweise elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge wie z. B. Elektroautos und Plug-in-Hybride längst keine zufriedenstellende Infrastruktur von Stromtankstellen zur Verfügung. Dabei ist insbesondere bei Elektrofahrzeugen ist die Reichweite stark abhängig

– vom Fahrstil bzw. der Fahrweise des Fahrers wie z. B. Beschleunigungs- und Bremsverhalten, Geschwindigkeit,
– von Zusatzverbrauchern, wie beispielsweise Klimaanlage, Heizung/Sitzheizung, Licht, sowie
– von weiteren Parametern wie z. B. Straßenkategorie, Witterung, Straßenzustand, Verkehr, Alter des Energiespeichers, etc.

Erschwerend kommt bei Elektrofahrzeugen, insbesondere Elektroautos, hinzu, dass der Ladevorgang an Stromtankstellen deutlich länger dauert als ein Tankstopp bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Gleichzeitig stehen dem Nutzer von Kraftfahrzeugen und insbesondere von Elektrofahrzeugen keine exakte Darstellung der Restreichweite im Sinne einer zeitoptimalen Zielerreichung sowie keine transparente Darstellung der Haupt-Einflussgrößen des Verbrauchs zur Verfügung, um ihm ein verbessertes Energiemanagement zu ermöglichen.
Daher sind für Fahrer von Kraftfahrzeugen und aus vorbenannten Gründen insbesondere für Fahrer von Elektroautos eine exakte Darstellung der Restreichweite im Sinne einer zeitoptimalen Zielerreichung sowie eine transparente Darstellung der Einflussgrößen des Verbrauchs, insbesondere des eigenen Fahrstils bzw. der eigenen Fahrweise, wünschenswert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und eine Lösung zu schaffen, die insbesondere eine Verbesserung des Energiemanagements für Fahrer von Kraftfahrzeugen und insbesondere von Elektroautos ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Informationsvorrichtung zur Anzeige einer Restreichweite in Abhängigkeit eines momentanen Energieverbrauchswerts bzw. Energieverbrauchs eines Kraftfahrzeuges bereitgestellt. Die Informationsvorrichtung umfasst:
Mittel zur Bestimmung des Füllgrads eines Energiespeichers des Kraftfahrzeuges;
Mittel zur Bestimmung des momentanen Energieverbrauchswerts des Kraftfahrzeuges;
eine Recheneinheit zur Ermittlung der Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchs; und
eine Anzeigeeinheit, über welche die Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts und des Füllgrads des Energiespeichers dynamisch anzeigbar ist, wobei der momentane Energieverbrauchswert die Anzeige der Restreichweite derart steuert, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über den Einfluss seines den momentanen Energieverbrauchswert beeinflussenden Fahrstils auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs ziehen kann.
Bei dem Energiespeicher kann es sich um einen mit Kraftstoff gefüllten Tank oder um eine Fahrzeugbatterie handeln, in der elektrische Energie gespeichert ist. Dabei kann die Bestimmung des Füllgrads des Energiespeichers auf bekannte Art und Weise erfolgen, z. B. durch Erfassung des Inhalts eines Kraftstofftanks bzw. des Füllgrades einer Fahrzeugbatterie. Insbesondere kann der Füllgrad von Fahrzeugbatterien durch Ablesen entsprechender, fahrzeugspezifischer Parameter erfasst werden. Im zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeug können diese fahrzeugspezifischen Parameter beispielsweise durch eine Bereitstellung dieser durch ein im Fahrzeug befindliches Steuergerät ermittelt werden. Dabei können entsprechende Sicherheitsmechanismen integriert sein. Beispielsweise können Rechte bezüglich eines Datenaustausches zum Auslesen des Energiespeichers implementiert sein, die nur eine Leseberechtigung der entsprechenden, fahrzeugspezifischen Parameter des aktuellen Füllgrades des Energiespeichers erlauben.
Auch die Bestimmung des momentanen Energieverbrauchswerts des Kraftfahrzeugs kann auf bekannte Art und Weise erfolgen, z. B. anhand des Füllgrads und eines hypothetischen, beispielsweise vom Hersteller angegebenen Gesamtenergieverbrauchs, in Abhängigkeit des Fahrstils. Der Fahrstil umfasst die Fahrgeschwindigkeit, das Beschleunigungs- und Bremsverhalten (Vorausschauende Fahrweise). Auch weitere Parameter wie z. B.

– der Energieverbrauch von Zusatzverbrauchern – d. h. nicht für den Betrieb des Kraftfahrzeuges zwingend erforderlicher Energieverbraucher wie z. B. Klimaanlage, Heizung, Sitzheizung, Infotainment, sowie deren Subparameter wie z. B. Einstellungen an der Klimaanlage etc.;
– die das Kraftfahrzeug umgebenden Fahrstraßenprofile, z. B. ein Höhenprofil, eine Straßenkategorie, eine Witterung, einen Verkehrszustand, etc., die beispielsweise über ein Navigationsgerät im Kraftfahrzeug erfasst werden können;
– dem Kraftfahrzeug innewohnenden Eigenschaften, z. B. Fahrzeuggewicht, Fahrzeugzustand, Reibverluste an den Reifen, aerodynamische Widerstände, etc. auf bekannte Weise in die Ermittlung des momentanen Energieverbrauchswert des Kraftfahrzeuges mit einfließen.

Die Ermittlung der Restenergie-Reichweite kann ebenfalls auf bekannte Weise aus dem Füllgrad des Energiespeichers und dem ermittelten momentanen Energieverbrauchswert berechnet werden. Die Anzeigeeinheit passt die Anzeige der Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Füllgrads des Energiespeichers und in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts dynamisch an den momentanen Energieverbrauchswert an. Insbesondere kann über die Anzeigeeinheit der momentane Energieverbrauchswert die Anzeige der Restreichweite derart steuern bzw. beeinflussen, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über seinen Fahrstil auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs ziehen kann, wobei der Fahrstil eine Einflussgröße auf den momentanen Energieverbrauchswert darstellt bzw. den momentanen Energieverbrauchswert beeinflusst. Das Steuern der Anzeige der Restreichweite in Abhängigkeit des Füllgrads des Energiespeichers kann über eine Steuerung eines entsprechenden Zeigers, der über die Anzeigeeinheit angezeigt wird, oder auf jede sonstige geeignete Weise erfolgen.
Ein Vorteil der Informationsvorrichtung liegt darin, dass durch die dynamische Anzeige der Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Energieverbrauchswertes des Nutzers bzw. Fahrers des Kraftfahrzeuges die in der jeweiligen Fahrsituation erzielbare Reichweite des Fahrzeuges unmittelbar erkennen und somit Rückschlüsse über den Einfluss seines Fahrstils, welcher den Energieverbrauchswert beeinflusst, auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs ziehen kann. Somit kann der Fahrer unmittelbar nachvollziehen, wie sich sein Fahrstil bzw. seine Fahrweise auf die Restreichweite auswirkt und wird in die Lage versetzt, aktiv einen mit Bezug auf die Restreichweite effektiven Fahrstil zu erlernen.
Vorzugsweise wird die Restreichweite über eine Restreichweiten-Skala angezeigt. Insbesondere kann die Anzeige des Energieverbrauchs durch Umrechnung in eine Restreichweite über die Restreichweiten-Skala erfolgen. Die Restreichweiten-Skala kann mittels eines Ziffernblatts dargestellt werden und die Restreichweite kann über einen Zeiger angezeigt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Bezug der Fahrweise auf die Restreichweite dem Nutzer des Kraftfahrzeuges visuell klar dargestellt und so dem Nutzer des Kraftfahrzeuges auf einen Blick zugänglich gemacht wird. Bei einem fest stehenden Ziffernblatt würde sich die Zeigerdynamik allerdings in Abhängigkeit des Füllgrads des Speichers verändern. Bei leer werdendem Energiespeicher würde sich der Zeiger dann immer weiter in Richtung kleine Reichweiten bewegen und die Zeigerdynamik somit schwächer werden. Das Zeigerverhalten soll sich aber an der Fahrweise anlehnen und nicht am Füllgrad des Speichers.
Vorzugsweise wird daher die Restreichweiten-Skala entsprechend der aktuellen Restreichweite dynamisch in Abhängigkeit des Füllgrads des Energiespeichers neu skaliert. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer des Kraftfahrzeuges die Restreichweite des Kraftfahrzeugs einfach überblicken kann. Dadurch muss der Nutzer weniger Aufmerksamkeit zur Informationsverarbeitung aufwenden, wodurch die Fahrsicherheit erhöht wird.
Vorzugsweise ist die Anzeigeeinheit ein Display. Bei dem Display kann es sich beispielsweise um ein Control Display zum Anzeigen verschiedener Funktionen wie Informationen vom Bordcomputer, ein Instrumentendisplay oder ein Head-up-Display handeln.
Dies hat den Vorteil, dass die Neuskalierung der Restreichweite sowie die dynamische Anzeige der Restreichweite in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts und des Füllgrads des Energiespeichers auf einfache Weise realisiert werden können, indem z. B. das über das Display angezeigte Ziffernblatt der Restreichweiten-Skala neu skaliert wird.
Während des Kraftfahrzeugbetriebs ist es notwendig, die Restreichweiten-Skala langsam an den verbleibenden bzw. geringer werdenden Füllgrad des Energiespeichers anzupassen bzw. zu verändern bzw. neu zu skalieren.
Es folgt nun ein Beispiel, wie die Neu-Skalierung der Restreichweiten-Skala vorgenommen wird.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Neu-Skalierung an die entsprechenden, Gegebenheiten des Kraftfahrzeugs wie Antrieb, Gewicht, Aerodynamik etc. angepasst wird.
Dazu können verschiedene Zeigerpositionen auf der Restreichweiten-Skala jeweils einem festen Verbrauch zugeordnet werden, der den speziellen Gegebenheiten des Kraftfahrzeugs angepasst ist.
Eine beispielhafte Zuordnung für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor könnte wie folgt durchgeführt werden:

0% Zeigerposition → 0 l/100 km,

25% Zeigerposition → 5 l/100 km,

50% Zeigerposition → 10 l/100 km,

75% Zeigerposition → 15 l/100 km,

100% Zeigerposition → 20 l/100km.

Eine beispielhafte Zuordnung für elektrisch betriebenen Fahrzeuge könnte wie folgt geschehen:

0% Zeigerposition	→ 0 kWh/100 km,
25% Zeigerposition	→ 10 kWh/100 km,
50% Zeigerposition	→ 20 kWh/100 km,
75% Zeigerposition	→ 30 kWh/100 km,
100% Zeigerposition	→ 40 kWh/100 km.

Die Eingangsgröße für die Zeigerposition ist der jeweils der momentane Energieverbrauchswert, der dem einer aktuellen Fahrsituation zugeordneten Verbrauch entspricht. Da die angezeigte Größe in der Restreichweiten-Skala jedoch nicht der momentane Energieverbrauchswert sondern die aktuell verbleibende Restreichweite ist, muss der Füllgrad des Energiespeichers bzw. die im Energiespeicher aktuell verfügbare Energiemenge [l, kWh] durch die zu jedem Verbrauchswert [kWh/100 km, l/100 km] zugeordnete Zeigerposition (wie oben beispielhaft dargestellt) geteilt werden. Daraus ergibt sich die der jeweiligen Zeigerposition zugeordnete Restreichweite.
Die Beschriftung und Aufteilung der Restreichweiten-Skala kann dabei variabel gestaltet sein und jeweils langsam an den Füllgrad des Energiespeichers, z. B. den Füllstand des Tanks bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor, bzw. an die verfügbare elektrische Energie im Speicher bei Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb nachkorrigiert werden.
Es folgt eine Beispielhafte Berechnung einer Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala mit Bezug auf die o. g. beispielhafte Zuordnung der Zeigerpositionen auf die Restreichweiten-Skala für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor:
Die Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala entspreche z. B. einem Verbrauchswert von 10 l/100 km. Bei einem Füllgrad des Energiespeichers bzw. verbliebenen Tankinhalt von 20 l erfolgt die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition (Skalenwert_{Mitte_20}) wie folgt: Skalenwert_{Mitte_20} = 20 l / 10 l/100 km = 2·100 km = 200 km
Zu einem späteren Zeitpunkt betrage der Füllgrad des Energiespeichers bzw. der Tankinhalt nur noch 15 l. Die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala (Skalenwert_{Mitte_15}) ergibt dann folgenden neuen Wert: Skalenwert_{Mtte_15} = 15 l / 10 l/100 km = 1.5·100 km = 150 km
Es folgt eine weitere Beispielhafte Berechnung einer Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala mit Bezug auf die o. g. beispielhafte Zuordnung der Zeigerpositionen auf die Restreichweiten-Skala für elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge:
Die Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala entspreche z. B. einem Verbrauchswert von 20 kWh/100 km. Bei einem verfügbaren Füllgrad des Energiespeichers bzw. verbliebenen Speicherinhalt von 30 kWh erfolgt die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition (Skalenwert_{Mitte_8)} wie folgt: Skalenwert_{Mitte_8} = 30 kWh / 20 kWh/100 km = 1.5·100 km = 150 km
Zu einem späteren Zeitpunkt betrage der verfügbare Füllgrad des Energiespeichers bzw. der Speicherinhalt nur noch 6 kWh. Die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala (Skalenwert_{Mitte_6}) ergibt dann folgenden neuen Wert: Skalenwert_{Mtte_6} = 6 kWh / 20 kWh/100 km = 0.3·100 km = 30 km
Die Darstellung einer variablen Skala ist durch statische bzw. fest bedruckte Ziffernblätter der Restreichweiten-Skala nicht möglich, kann aber durch elektronische Displays, z. B. LCD, OLED – etwa im Kombiinstrument oder im Multifunktionsdisplay bzw. Control Information Display oder durch Head-up-Displays realisiert werden.
Mit einem abnehmenden Füllgrad des Energiespeichers, z. B. mit leerer werdendem Tank, bzw. Speicher wird eine wie oben beispielhaft dargestellte Rechnung auf einem Steuergerät zyklisch wiederkehrend und für alle Bereiche der Skala durchgeführt und die Restreichweiten-Skala entsprechend dynamisch angepasst. In dem o. g. Beispiel rücken somit die Zahlenwerte am oberen Ende der Skala aus dem Anzeigebereich hinaus (bzw. werden gegen unendlich gestaucht).
Bei bestimmten Schwellen der Restreichweite können in die Restreichweiten-Skala neue Skalenstriche und -beschriftungen eingeblendet werten, z. B.
0–100–200–300–∞ [km]
0–50–100–150–200–∞ [km]
0–50–100–150–∞ [km]
0–25–50–75–100–∞ [km]
0–10–20–30–40–50–∞ [km]
Dabei ist zu beachten, dass bei Kraftfahrzeugen, die über einen Rückgewinnungsmechanismus der mechanischen Fahrzeugenergie verfügen wie z. B. Rekuperation bzw. Bremsenergierückgewinnung, die Reichweite während der Fahrt auch zunehmen kann. Auch dies findet analog bei der dynamischen Anpassung der Restreichweiten-Skala entsprechend Berücksichtigung, durch Anwendung der umgekehrten Logik. Der Zeiger zur Anzeige der Restreichweite auf der Restreichweiten-Skala kann dabei sowohl in Hardware über das Display gelegt werden und z. B. durch einen Schrittmotor bewegt werden, als auch direkt im Display dargestellt werden.
Falls als Display ein Head-up Display gewählt wird, kann über das Head-up Display die Anzeige in einem Hauptsichtfeld des Nutzers des Kraftfahrzeuges während der Fahrt erfolgen, wodurch die Fahrsicherheit weiter erhöht wird.
Vorzugsweise umfasst die Informationsvorrichtung zudem:
Mittel zur Bestimmung einer Entfernung zu einem aktuellen Fahrziel,
wobei bei aktivierter Zielführung über die Anzeigeeinheit auf der Restreichweiten-Skala zudem eine Entfernung zum aktuellen Ziel dynamisch angezeigt wird.
Dies hat den Vorteil, dass dem Benutzer bei Aktivierung einer Zielführung, beispielsweise eines im Fahrzeug integrierten oder später angeschlossenen Navigationsgerätes, eine Reichweite zum Zielort bestimmt werden kann und auf der Restreichweiten-Skala zudem eine Entfernung zum aktuellen Ziel dynamisch angezeigt wird. So kann der Nutzer des Kraftfahrzeuges zum einen erkennen, ob die aktuelle Restreichweite des Kraftfahrzeugs ausreicht, um den Zielort zu erreichen und zum anderen unmittelbar nachvollziehen, wie sich sein Fahrstil bzw. seine Fahrweise auf die Erreichbarkeit des Zielorts auswirkt.
So kann beispielsweise auf einen Blick der Zusammenhang zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Restreichweite transparent dargestellt werden. So kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs z. B. mit einer Geschwindigkeit von 160 km/h einen so hohen Energieverbrauch haben, dass das aktuelle Fahrziel nicht mehr ohne einen zusätzlichen Tank/Ladestopp erreicht werden kann. Bei einer Geschwindigkeit von 120 km/h kann der Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs dann soweit sinken, dass kein Tank/Ladestopp bis zum Ziel mehr notwendig ist und eine Zeitoptimierung stattfinden kann. Über die aktivierte Navi-Zielführung kann neben der Berücksichtigung der reinen Entfernung zum aktuellen Ziel bzw. Rest-Fahrstrecke auch eine Betrachtung besonderer Straßen- oder Verkehrssituationen (z. B. Steigungen, Stau) erfolgen. So kann eine Steigung, die am Ende der Fahrstrecke liegt, vorab im verbleibenden Energiebetrag berücksichtigt werden. So kann sichergestellt werden, dass der Reichweitenmonitor eine gewisse Robustheit in der Reichweitenprognose erhält.
Vorzugsweise wird die Anzeige der Restreichweiten-Skala beim Abschalten eines Motors des Kraftfahrzeuges durch eine dynamische Anzeige einer Rest-Betriebszeit des Energiespeichers in Abhängigkeit aktuell betriebener Zusatzverbraucher ersetzt (die Restreichweite in der Fahrsituation „Stillstand” ist immer 0 km). Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer bei stillstehendem Motor auf einen Blick die Rest-Betriebszeit des Energiespeichers bei aktuell betriebenen Zusatzverbrauchern erkennen kann. Somit wird es dem Nutzer ermöglicht, auf einfache und effiziente Weise korrigierend bzw. mindernd auf den Energieverbrauch einzuwirken, indem er z. B. die Zusatz- bzw. Nebenverbraucher abschaltet. Zudem ist ersichtlich, wie sich der Betrieb von Nebenverbrauchern auf die Restbetriebszeit des Kraftfahrzeugs auswirkt. In bestimmten Fahrsituationen ist das ein sicherheitsrelevanter Aspekt, wenn beispielsweise ein Vorankommen des Fahrzeugs durch Stau oder widrige Umwelteinflüsse nicht möglich ist. (Wie lange kann das Fahrzeug noch beheizt/klimatisiert werden?).
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren zur Anzeige einer Restreichweite in Abhängigkeit eines momentanen Energieverbrauchswertes und des Füllgrads eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs gelöst. Das Verfahren umfassend:
Bestimmen des Füllgrads des Energiespeichers des Kraftfahrzeuges;
Bestimmen des momentanen Energieverbrauchswerts des Kraftfahrzeuges;
Ermitteln der Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts und des Füllgrads des Energiespeichers; und
dynamisches Anzeigen

– der Restreichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts und des Füllgrads des Energiespeichers,
– wobei der momentane Energieverbrauchswert das dynamische Anzeigen der Restreichweite des Kraftfahrzeugs derart steuert, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über den Einfluss seines den Energieverbrauchswert beeinflussenden Fahrstils auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs ziehen kann.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die zugrunde liegende Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst, welches eine Informationsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1–7 umfasst.
Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug, insbesondere als Plug-in Hybrid, ausgebildet.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus dem Studium der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden Zeichnungen verdeutlich. Es ist ersichtlich, dass – obwohl Ausführungsformen separat beschrieben werden – einzelne Merkmale daraus zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
1 zeigt die Anzeigeeinheit der Informationsvorrichtung:

– mit einer ersten festen Skala [kWh/100 km], welche die Zeigerposition bestimmt (und die im Sinne der Übersichtlichkeit nicht angezeigt zu werden braucht und im Folgenden nicht mehr dargestellt ist)
– und einer zweiten variablen Skala [km], welche die aktuelle Restreichweite in Abhängigkeit von Fahrsituation (Verbrauch) und Energieverfügbarkeit darstellt.

2A–2D zeigen die dynamische Neu-skalierung der Restreichweiten-Skala in Abhängigkeit der verfügbaren Restreichweite und die dynamische Anzeige einer Entfernung zum aktuellen Zielort;
3A–3B zeigen das Ersetzen der Anzeige der Restreichweiten-Skala beim Abschalten eines Motors des Kraftfahrzeuges im Stillstand durch eine dynamische Anzeige einer Rest-Betriebszeit des Energiespeichers in Abhängigkeit aktuell betriebener Zusatzverbraucher.
1 zeigt eine Anzeigeeinheit 110 einer Informationsvorrichtung 100 zur Anzeige einer Restreichweite bzw. Range 120 in Abhängigkeit eines momentanen Energieverbrauchswerts bzw. Energieverbrauchs 130 (im Folgenden: Energieverbrauchswert 130) und des Füllgrads eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs. Die Restreichweite 120 kann beispielsweise in km angezeigt werden. Optional kann der momentane Energieverbrauchswert 130 des Kraftfahrzeugs beispielsweise in kWh/100 km angezeigt werden. Vorzugsweise wird aus Gründen der Vereinfachung die Anzeige des momentanen Energieverbrauchswerts 130 weggelassen. Die Informationsvorrichtung 100 umfasst dabei Mittel zur Bestimmung des Füllgrads eines Energiespeichers des Kraftfahrzeuges (nicht gezeigt), Mittel zur Bestimmung des momentanen Energieverbrauchswerts 130 des Kraftfahrzeuges (nicht gezeigt), eine Recheneinheit zur Ermittlung der Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts 130 (nicht gezeigt) und des Füllgrads des Energiespeichers und eine Anzeigeeinheit 110, über welche die Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts 130 und des Füllgrads des Energiespeichers dynamisch anzeigbar ist. Dabei steuert der momentane Energieverbrauchswert 130 die Anzeige der Restreichweite 120 derart, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über den Einfluss seines den momentanen Energieverbrauchswert 130 beeinflussenden Fahrstils auf die Restreichweite 120 des Energiespeichers ziehen kann.
Bei dem Energiespeicher kann es sich um mit fossilem Brennstoff gefüllten Kraftstofftank oder um eine Fahrzeugbatterie, in der eine elektrische Energie gespeichert ist, handeln. Dabei kann die Bestimmung des Füllgrads des Energiespeichers auf bekannte Art und Weise erfolgen, z. B. durch Erfassung des Inhalts eines Kraftstofftanks bzw. des Füllgrades einer Fahrzeugbatterie. Insbesondere kann der Füllgrad von Fahrzeugbatterien durch Ablesen entsprechender, fahrzeugspezifischer Parameter erfasst werden. Im zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeug können diese fahrzeugspezifischen Parameter beispielsweise durch eine Bereitstellung dieser von einem im Elektroauto positionierten Steuergerät ermittelt werden. Dabei können entsprechende Sicherheitsmechanismen integriert sein. Beispielsweise können Rechte bezüglich eines Datenaustausches zum Auslesen des Energiespeichers implementiert sein, die nur eine Leseberechtigung der entsprechenden, fahrzeugspezifischen Parameter des aktuellen Füllgrades des Energiespeichers erlauben.
Auch die Bestimmung des momentanen Energieverbrauchswerts 130 des Kraftfahrzeugs kann auf bekannte Art und Weise erfolgen, z. B. anhand des Füllgrads und eines hypothetischen, beispielsweise vom Hersteller angegebenen Gesamtenergieverbrauchs, in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit und einer Beschleunigung. Auch weitere Parameter wie z. B.

Die Ermittlung der Restenergie-Reichweite bzw. der Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 kann ebenfalls auf bekannte Weise aus dem Füllgrad des Energiespeichers und dem ermittelten momentanen Energieverbrauchswert 130 berechnet werden. Die Anzeigeeinheit 110 passt die Anzeige der Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts 130 und des Füllgrads des Energiespeichers dynamisch an. Darüber hinaus kann der momentane Energieverbrauchswert 130 die Anzeige der Restreichweite derart steuern bzw. beeinflussen, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über seinen Fahrstil auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 ziehen kann, wobei der Fahrstil eine Einflussgröße auf den momentanen Energieverbrauchswert 130 darstellt bzw. den momentanen Energieverbrauchswert 130 beeinflusst. Das Steuern der Anzeige der Restreichweite in Abhängigkeit des Füllgrads des Energiespeichers kann über eine Steuerung eines entsprechenden Zeigers oder sonstigen Markers, der die Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d des Kraftfahrzeugs anzeigt, erfolgen. Der Zeiger bzw. Marker zur Anzeige der Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d auf der Restreichweiten-Skala 150 kann sowohl über das Display gelegt werden, als auch direkt im Display dargestellt bzw. angezeigt werden.
Ein Vorteil der Informationsvorrichtung 100 liegt darin, dass durch die dynamische Anzeige der Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 in Abhängigkeit mit dem momentanen Energieverbrauchswert 130 und des Füllgrads des Energiespeichers der Fahrer bzw. Nutzer des Kraftfahrzeuges die in der jeweiligen Fahrsituation erzielbare Reichweite des Fahrzeuges unmittelbar erkennen und somit Rückschlüsse über den Einfluss seines Fahrstils, welcher den Energieverbrauchswert 130 beeinflusst, auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 ziehen kann. Somit kann der Fahrer unmittelbar nachvollziehen, wie sich seine Fahrweise bzw. Fahrstil auf die Restreichweite 120 auswirkt und wird in die Lage versetzt, aktiv einen mit Bezug auf die Restreichweite 120 effektiven Fahrstil zu erlernen.
Dabei kann die Restreichweite 120 über eine Restreichweiten-Skala 150 angezeigt werden. In dem optionalen Beispiel einer Anzeige des momentanen Energieverbrauchswerts 130 kann dieser über eine Energieverbrauchs-Skala 160 erfolgen. Die Energieverbrauchs-Skala 160 kann neben einer Anzeige des Verbrauchs im Vortrieb eine Rekuperation, beispielsweise Infolge eines Bremsvorgangs, anzeigen. Dies hat den Vorteil, dass der Bezug der Fahrweise auf die Restreichweite 120 dem Nutzer des Kraftfahrzeuges visuell klar dargestellt und so dem Nutzer des Kraftfahrzeuges zugänglich gemacht wird.
Bevorzugt kann der momentane Energieverbrauchswert 130 auf der Restreichweitenskala mittels einer Anzeige der verfügbaren Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d indirekt über den Zeiger bzw. Marker dargestellt werden (vgl. 2A–2F). Die Restreichweiten-Skala 150 und optional die Energieverbrauchs-Skala können als Ziffernblatt ausgebildet sein. Die Darstellung der dynamischen Restreichweiten-Skala 150 ist durch statische bzw. fest bedruckte Ziffernblätter der Restreichweiten-Skala 150 nicht möglich und kann somit durch elektronische Displays, z. B. LCD, OLED – z. B. im Kombiinstrument oder im Multifunktionsdisplay bzw. Control Information Display oder durch Head-up-Displays realisiert werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Fahrer des Fahrzeugs einen sehr einfachen und übersichtlichen Überblick über die Restreichweite des Kraftfahrzeugs und den Einfluss seines Fahrstils auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs erhält.
2A bis 2D zeigen die dynamische Neu-skalierung der Restreichweiten-Skala 150 in Abhängigkeit des Füllgrads des Energiespeichersund die dynamische Anzeige einer Entfernung zum aktuellen Zielort 140a, 140b, 140c, 140d in Hinblick auf die Parameter und Größen wie weiter oben mit Bezug auf 1 beschrieben.
Zur Anzeige der Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d und des momentanen Energieverbrauchswerts 130 über die Restreichweiten-Skala 150, die als Ziffernblatt ausgebildet ist, ist es erforderlich, dass die Restreichweiten-Skala 150 entsprechend der aktuellen Restreichweite 120 dynamisch in Abhängigkeit des momentanen Füllgrads des Energiespeichers neu skaliert wird. Mit anderen Worten steuert der Energieverbrauchswert 130 die Zeigerposition, die die Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d anzeigt.
Während des Kraftfahrzeugbetriebs wird die Restreichweiten-Skala 150 langsam an den verbleibenden bzw. geringer werdenden Füllgrad des Energiespeichers angepasst bzw. verändert und neu skaliert. Wie bereits oben erläutert, kann die Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d über einen Zeiger oder sonstigen beliebigen Marker auf der Restreichweiten-Skala 150 dargestellt werden.
Es folgt nun ein Beispiel, wie die Neu-Skalierung der Restreichweiten-Skala 150 vorgenommen werden kann. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Neu-Skalierung an die entsprechenden, Gegebenheiten des Kraftfahrzeugs wie Antrieb, Gewicht, Aerodynamik etc. anzupassen ist.
Dazu können verschiedene Zeigerpositionen zur Anzeige der Restreichweite 120a, 120b, 120c, 120d auf der Restreichweiten-Skala 150 jeweils einem festen Verbrauch zugeordnet werden, der den speziellen Gegebenheiten des Kraftfahrzeugs angepasst ist.
Eine beispielhafte Zuordnung für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor könnte wie folgt durchgeführt werden:

0% Zeigerposition → 0 l/100 km,

25% Zeigerposition → 5 l/100 km,

50% Zeigerposition → 10 l/100 km,

75% Zeigerposition → 15 l/100 km,

100% Zeigerposition → 20 l/100 km.

Die Eingangsgröße für die Zeigerposition zur Anzeige der Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d ist der jeweils der momentane Energieverbrauchswert 130, der dem einer aktuellen Fahrsituation zugeordneten Energieverbrauch entspricht. Da die angezeigte Größe in der Restreichweiten-Skala 150 jedoch nicht der momentane Energieverbrauchswert 130 sondern die aktuell verbleibende Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d ist, muss der Füllgrad des Energiespeichers bzw. die im Energiespeicher aktuell verfügbare Energiemenge [l, kWh] durch die zu jedem Verbrauchswert [kWh/100 km, l/100 km] zugeordnete Zeigerposition (wie oben beispielhaft dargestellt) geteilt werden. Daraus ergibt sich die der jeweiligen Zeigerposition zugeordnete Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d.
Die Beschriftung und Aufteilung der Restreichweiten-Skala 150 muss dabei variabel gestaltet sein und jeweils langsam an den Füllgrad des Energiespeichers, z. B. den Füllstand des Tanks bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor, bzw. an die verfügbare elektrische Energie im Speicher bei Kraftfahrzeugen mit Elektroantrieb nachkorrigiert werden. Dazu kann das Display verwendet werden, da dieses eine variable Skalierung der Restreichweiten-Skala 150 ermöglicht.
Es folgt eine Beispielhafte Berechnung einer Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala 150 mit Bezug auf die o. g. beispielhafte Zuordnung der Zeigerpositionen auf die Restreichweiten-Skala 150 für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor: Die Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala 150 entspreche z. B. einem Verbrauchswert von 10 l/100 km. Bei einem Füllgrad des Energiespeichers bzw. verbliebenen Tankinhalt von 20 l erfolgt die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition (Skalenwert_{Mitte_20}) wie folgt: Skalenwert_{Mitte_20} = 20 l / 10 l/100 km = 2·100 km = 200 km.
Zu einem späteren Zeitpunkt betrage der Füllgrad des Energiespeichers bzw. der Tankinhalt beispielsweise nur noch 15 l. Die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala 150 (Skalenwert_{Mitte_15}) ergibt dann folgenden neuen Wert: Skalenwert_{Mitte_15} = 15 l / 10 l/100 km = 1.5·100 km = 150 km.
Es folgt eine weitere Beispielhafte Berechnung einer Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala 150 mit Bezug auf die o. g. beispielhafte Zuordnung der Zeigerpositionen auf die Restreichweiten-Skala 150 für elektrisch betriebene Kraftfahrzeuge: Die Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala 150 entspreche z. B. einem Verbrauchswert von 20 kWh/100 km. Bei einem Füllgrad des Energiespeichers bzw. verbliebenen Speicherinhalt von 30 kWh erfolgt die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition (Skalenwert_{Mitte_30}) wie folgt: Skalenwert_{Mitte_30} = 30 kWh / 20 kWh/100 km = 1.5·100 km = 150 km.
Zu einem späteren Zeitpunkt betrage der Füllgrad des Energiespeichers bzw. der Speicherinhalt nur noch 6 kWh. Die Berechnung für die dynamische Beschriftung in der Mittenposition des Zeigers auf der Restreichweiten-Skala 150 (Skalenwert_{Mitte_6}) ergibt dann folgenden neuen Wert: Skalenwert_{Mitte_6} = 6 kWh / 20 kWh/100 km = 0.3·100 km = 30 km
Die Darstellung einer variablen Skala ist durch statische bzw. fest bedruckte Ziffernblätter der Restreichweiten-Skala 150 nicht möglich und kann somit durch elektronische Displays, z. B. LCD, OLED – z. B. im Kombiinstrument oder in Multifunktions- bzw. Control Information Displays oder durch Head-up-Displays realisiert werden.
Mit einem abnehmenden Füllgrad des Energiespeichers, z. B. mit leerer werdendem Tank, bzw. Speicher wird eine wie oben beispielhaft dargestellte Rechnung wiederkehrend und für alle Bereiche der Skala durchgeführt und die Restreichweiten-Skala 150 entsprechend dynamisch angepasst. In dem o. g. Beispiel rücken somit die Zahlenwerte rechts aus dem Anzeigebereich hinaus (bzw. werden gegen unendlich gestaucht).
Bei sehr geringen Restreichweiten können in die Restreichweiten-Skala 150 neue Skaleneinteilungen bzw. Skalenstriche und -beschriftungen eingeblendet werten, z. B.
0–100–200–300–∞ [km]
0–50–100–150–200–∞ [km]
0-50-100-150–∞ [km]
0–25–50–75–100–∞ [km]
0–10–20–30–40–50–∞ [km]
Dabei ist zu beachten, dass bei Kraftfahrzeugen, die eine Rückgewinnung der mechanischen Fahrzeugenergie z. B. durch Rekuperation bzw. Bremsenergierückgewinnung ermöglichen, die Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d während der Fahrt auch zunehmen kann. Auch dies findet analog bei der dynamischen Anpassung der Restreichweiten-Skala 150 entsprechend Berücksichtigung.
Dem Fachmann ergibt sich selbstverständlich, dass die Restreichweiten-Skala 150 nicht zwingend bei 0 beginnen und mit ∞ enden muss. Es ist beispielsweise auch möglich, nur einen Ausschnitt aus diesem Skalenbereich für die Restreichweiten-Skala 150 zu verwenden. Dies hat den Vorteil, dass ein flexibler Zoom-Effekt auf einen relevanten bzw. gewünschten Reichweitenbereich zu erhalten.
Die dynamische Neu-skalierung der Restreichweiten-Skala 150 hat den Vorteil, dass der Fahrer bzw. Nutzer des Kraftfahrzeuges die Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d des Kraftfahrzeugs mit einem einzigen Blick auf sehr einfache Weise überblicken kann. Gleichzeitig kann der Nutzer des Kraftfahrzeuges vorteilhafter Weise über die dynamische Anpassung und Skalierung der Restreichweite 120, 120a, 120b, 120c, 120d unter Berücksichtigung des momentanen Energieverbrauchswerts 130 und des Füllgrads des Energiespeichers Rückschlüsse über seinen Fahrstil auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 120a, 120b, 120c, 120d ziehen.
Dadurch muss der Nutzer bzw. Fahrer des Kraftfahrzeuges weniger Aufmerksamkeit zur Informationsbeschaffung und Informationsverarbeitung aufwenden, wodurch die Fahrsicherheit erhöht wird.
Die Anzeigeeinheit 110 kann als Display ausgebildet sein. Bei dem Display kann es sich um ein elektronisches Display wie z. B. LCD, OLED handeln, das z. B. in einem Kombiinstrumentendisplay bzw. Instrumentendisplay, in einem Multifunktions- bzw. Control Information-Display oder in einem bzw. über ein Head-up-Display realisiert ist.
Dies hat den Vorteil, dass die Neuskalierung Restreichweiten-Skala 150 und somit die dynamische Anzeige der Restreichweite 120 in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswertes 130 und des Füllgrads des Energiespeichers auf einfache Weise realisiert werden können, indem z. B. das neu skalierte Ziffernblatt der Restreichweiten-Skala 150 entsprechend in Echtzeit bzw. mit nur sehr geringer Latenz auf dem Display dargestellt wird. Für den Fall, dass das Display ein Head-up Display ist, kann die Anzeige auf ein Hauptsichtfeld des Nutzers des Kraftfahrzeuges, beispielsweise auf die Frontscheibe, projiziert und von dort reflektiert werden, so dass sie dem Fahrer ungefähr über der Motorhaube zu schweben scheint. Alternativ kann das Head-up Display eine Reflexion an einer separaten Scheibe vorsehen. Dadurch wird die Fahrsicherheit weiter erhöht.
Zudem kann die Informationsvorrichtung Mittel zur Bestimmung einer Entfernung zu einem aktuellen Fahrziel umfassen. Dabei kann bei aktivierter Zielführung über die Anzeigeeinheit 110 auf der Restreichweiten-Skala 150 zudem eine Entfernung zum aktuellen Ziel 140, 140a, 140b, 140c, 140d dynamisch angezeigt werden. Die Anzeige der Entfernung zum aktuellen Ziel 140, 140a, 140b, 140c, 140d kann auf der Restreichweiten-Skala 150 über einen entsprechenden Zielmarker erfolgen.
Dies hat den Vorteil, dass dem Benutzer bei Aktivierung einer Zielführung, beispielsweise eines im Fahrzeug integrierten oder später angeschlossenen Navigationsgerätes, eine Reichweite zum Zielort bestimmt werden kann und auf der Restreichweiten-Skala 150 zudem eine Entfernung zum aktuellen Ziel 140, 140a, 140b, 140c, 140d dynamisch angezeigt werden kann.
So kann der Nutzer des Kraftfahrzeuges zum einen erkennen, ob die aktuelle Restreichweite 120 des Kraftfahrzeugs ausreicht, um den Zielort zu erreichen und zum anderen unmittelbar nachvollziehen, wie sich seine Fahrweise auf die Erreichbarkeit des Zielorts auswirkt 140a, 140b, 140c, 140d in Kombination mit 120a, 120b, 120c, 120d.
So kann beispielsweise dem Fahrer des Kraftfahrzeugs auf einen Blick der Zusammenhang zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Restreichweite 120 transparent dargestellt werden. Beispielsweise kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs z. B. mit einer Geschwindigkeit von 160 km/h einen so hohen momentanen Energieverbrauchswert 130 bzw. Energieverbrauch haben, dass das aktuelle Fahrziel nicht mehr ohne einen zusätzlichen Tank/Ladestopp erreicht werden kann. Bei einer Geschwindigkeit von 120 km/h kann der momentane Energieverbrauchswert 130 bzw. Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs dann soweit sinken, dass kein Tank/Ladestopp bis zum Ziel mehr notwendig ist und eine Zeitoptimierung stattfinden kann. Über die aktivierte (Navi-)Zielführung kann neben der Berücksichtigung der reinen Entfernung zum aktuellen Ziel bzw. Rest-Fahrstrecke auch eine Betrachtung besonderer Straßen- oder Verkehrssituationen (z. B. Steigungen, Stau) erfolgen. Beispielsweise kann eine Steigung, die am Ende der Fahrstrecke liegt, vorab im verbleibenden Energiebetrag berücksichtigt werden. So kann sichergestellt werden, dass der Reichweitenmonitor eine gewisse Robustheit in der Reichweitenprognose erhält.
Zudem kann ein Tiefpassfilter zum Signal des Zeigerverlaufs, der die Restreichweite 120 des Fahrzeugs anzeigt, vorgeschaltet werden. Je größer eine Filterkonstante bzw. eine Laufzeit des Tiefpassfilters gewählt wird, desto langsamer bewegt sich der Zeiger. Dies hat den Vorteil, dass über die Informationsvorrichtung 100 eine beruhigte Anzeige vorgenommen wird. Somit wird nicht nur der Einfluss des aktuellen Fahrstils, sondern auch der Einfluss einer bisherigen Fahrweise mitberücksichtigt. Dadurch wird die Genauigkeit der angezeigten Restreichweite 120 erhöht.
Steht das Kraftfahrzeug still, dann liegt die Situation vor, dass das Kraftfahrzeug Energie verbraucht, aber keine Strecke zurücklegt. Somit ist die Rest-Reichweite 120 bzw. erzielbare Reichweite in dieser Fahrsituation 0 km (vgl. die beispielhafte Zuordnung der Zeigerpositionen zur Anzeige der Restreichweite 120a, 120b, 120c, 120d auf der Restreichweiten-Skala oben). Daher kann im Stillstand entweder die mit Bezug auf 3A und 3B beschriebene Ersetzung der Restreichweiten-Skala 150 durch die Anzeige der Rest-Betriebszeit erfolgen. In einem weiteren Beispiel kann der Zeiger, der die Rest-Reichweite 120 des Kraftfahrzeugs anzeigt, ausgeblendet werden. Beide Optionen haben den Vorteil, dass der Fahrer nicht mit der Anzeige, dass die Rest-Reichweite 120 0 km beträgt, beunruhigt wird. Der Energieverbrauch im Stillstand ist bei Kraftfahrzeugen im Allgemeinen gering, so dass auf die Anzeige der Rest-Reichweite 120 im Stillstand verzichtet werden kann. Alternativ dazu kann die Informationsvorrichtung 100 im Stillstand auf eine Ersatz-Restreichweite (nicht gezeigt) zurückgreifen, die – wie weiter oben mit Bezug auf den Tiefpassfilter, der zum Signal des Zeigerverlaufs vorgeschaltet wird beschrieben – mit einer längeren Tiefpassfilterung ermittelt wurde. Beispielsweise kann dabei die Fahrweise der letzten 15 Minuten für Berechnung und Anzeige der Ersatz-Restreichweite berücksichtigt werden. Die Anzeige wird dann aber weniger dynamisch und bildet weniger stark die unmittelbare Fahrsituation, sondern eher den Fahrstil der letzten Minuten ab.
3A und 3B zeigen das Ersetzen der Anzeige der Restreichweiten-Skala 150 beim Abschalten eines Motors des Kraftfahrzeuges durch eine dynamische Anzeige einer Rest-Betriebszeit bzw. Duration des Energiespeichers in Abhängigkeit aktuell betriebener Zusatzverbraucher.
Insbesondere kann die Anzeige der Restreichweiten-Skala 150 beim Abschalten eines Motors des Kraftfahrzeuges durch eine dynamische Anzeige einer Rest-Betriebszeit des Energiespeichers in Abhängigkeit aktuell betriebener Zusatzverbraucher 310 ersetzt werden. Die Rest-Betriebszeit des Energiespeichers kann beispielsweise in Tagen bzw. d, Stunden bzw. h, oder Minuten bzw. min über eine Rest-Betriebszeit-Skala 310 angezeigt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer bei abgeschalteten Motor auf einen Blick die Rest-Betriebszeit des Energiespeichers bei aktuell betriebenen Zusatzverbrauchern erkennen kann. Somit wird es dem Nutzer ermöglicht, auf einfache und effiziente Weise korrigierend bzw. mindernd auf den Energieverbrauch der Zusatzverbraucher einzuwirken.
Darüber hinaus kann die Anzeige der Energieverbrauchs-Skala 160 – falls zutreffend – beim Abschalten des Motors des Kraftfahrzeuges durch eine Anzeige des Energieverbrauchs der aktuell betriebenen Zusatzverbraucher ersetzt werden (nicht gezeigt). Für den Fall, dass die Informationsvorrichtung 100 keine Anzeige der Energieverbrauchs-Skala 160 vornimmt, kann ein aktueller Energieverbrauch der Zusatzverbraucher zusätzlich über eine Skala zur Anzeige einer Rest-Betriebszeit des Energiespeichers auf dem Display angezeigt werden. Die Anzeige der Rest-Betriebszeit des Energiespeichers kann – wie weiter oben mit Bezug auf 2A–2D und mit Bezug auf die Restreichweiten-Skala 150 beschrieben – dynamisch in Abhängigkeit aktuell betriebener Zusatzverbraucher 310 und des Füllgrads des Energiespeichers skaliert werden kann. Die Anzeige kann beispielsweise in kWh/h erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer den Einfluss der Zusatzverbraucher auf die Restreichweite des Kraftfahrzeugs 120 ziehen kann. Somit kann der Fahrer unmittelbar nachvollziehen, wie sich der Betrieb der Zusatzverbraucher bei abgeschaltetem Motor auf die Rest-Betriebszeit des Energiespeichers auswirkt.

Claims

Informationsvorrichtung (100) zur Anzeige einer Restreichweite (120) in Abhängigkeit eines momentanen Energieverbrauchswerts (130) eines Kraftfahrzeuges, umfassend: Mittel zur Bestimmung des Füllgrads eines Energiespeichers des Kraftfahrzeuges; Mittel zur Bestimmung des momentanen Energieverbrauchswerts (130) des Kraftfahrzeuges; eine Recheneinheit zur Ermittlung der Restreichweite (120) des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts (130); und eine Anzeigeeinheit (110) – über welche die Restreichweite (120) des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts (130) und des Füllgrads des Energiespeichers dynamisch anzeigbar ist, – wobei der momentane Energieverbrauchswert (130) die Anzeige der Restreichweite derart steuert, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über den Einfluss seines den momentanen Energieverbrauchswert (130) beeinflussenden Fahrstils auf die Restreichweite (120) des Energiespeichers ziehen kann.
Informationsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Restreichweite (120) über eine Restreichweiten-Skala (150) angezeigt wird.
Informationsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Restreichweiten-Skala (150) entsprechend der aktuellen Restreichweite (120) dynamisch in Abhängigkeit des Füllgrads des Energiespeichers neu skaliert wird (120a, 120b, 120c, 120d).
Informationsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anzeigeeinheit (110) ein Display ist.
Informationsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem umfassend: Mittel zur Bestimmung einer Entfernung zu einem aktuellen Fahrziel, wobei bei aktivierter Zielführung über die Anzeigeeinheit (110) auf der Restreichweiten-Skala (150) zudem eine Entfernung zum aktuellen Ziel (140) dynamisch (140a, 140b, 140c, 140d) angezeigt wird.
Informationsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Anzeige der Restreichweiten-Skala (150) beim Abschalten eines Motors des Kraftfahrzeuges durch eine dynamische Anzeige einer Rest-Betriebszeit des Energiespeichers in Abhängigkeit aktuell betriebener Zusatzverbraucher (310) ersetzt wird.
Informationsvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei beim Abschalten des Motors des Kraftfahrzeuges zusätzlich eine Anzeige des Energieverbrauchs der Zusatzverbraucher über eine dynamische Skala zur Anzeige der Rest-Betriebszeit des Energiespeichers anzeigbar ist.
Verfahren zur Anzeige einer Restreichweite (120) in Abhängigkeit eines momentanen Energieverbrauchswerts (130) und des Füllgrads eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeuges, umfassend: Bestimmen des Füllgrads des Energiespeichers des Kraftfahrzeuges; Bestimmen des momentanen Energieverbrauchswerts (130) des Kraftfahrzeuges; Ermitteln der Restreichweite (120) des Energiespeichers in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswerts (130) und des Füllgrads des Energiespeichers; und dynamisches Anzeigen – der Restreichweite (120) des Energiespeichers in Abhängigkeit des momentanen Energieverbrauchswertes (130) und des Füllgrads des Energiespeichers, – wobei der momentane Energieverbrauchswert (130) das dynamisch Anzeigen der Restreichweite (120) des Kraftfahrzeugs derart steuert, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeuges Rückschlüsse über den Einfluss seines den momentanen Energieverbrauchswert (130) beeinflussenden Fahrstils auf die Restreichweite (120) des Energiespeichers ziehen kann.
Kraftfahrzeug, welches eine Informationsvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1–7 umfasst.
Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9, wobei das Kraftfahrzeug als Elektrofahrzeug oder als Hybridfahrzeug ausgebildet ist.